robert mott 8

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mecanica de fluidos 2

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ROBERT MOTT

CAPITULO 8:

1)Una tubera de 4 pulg de dimetro conduce 0.20 pie /s de glicerina (sg = 1.26) a 100 F. El flujo es laminar o turbulento?

SOLUCIN Hallando la velocidad:

Tenemos como dato viscosidad dinmica y gravedad especfica:

10)En una lavadora de trastos fluye agua caliente a 80 C a razn de 15.0 L/min, a travs de un tubo de cobre de 1/2 pulgada tipo K. El flujo es laminar o turbulento?

SOLUCIN Hallando la velocidad:

Tenemos como dato viscosidad cinemtica

19)El sistema de lubricacin de una prensa troqueladora transporta 1.65 gal/min de un aceite lubricante ligero (consulte el apndice C), a travs de tubos de acero de 5/16 pulg, con espesor de pared de 0.049 pulg. Poco despus de que la prensa arranca, la temperatura del aceite es de 104 F. Calcule el nmero de Reynolds para el flujo del aceite.

SOLUCIN Hallando el dimetro:

Hallando el rea:

Hallando la velocidad:

Tenemos como dato viscosidad cinemtica

8.5. Determine el tamao ms pequeo de un tubo de cobre que conducir con flujo laminar 4l/m. de los fluidos siguientes.

a) Agua a 40 .

b) Gasolina (sg=0.68) a 25.c) Alcohol etlico (sg=0.79) a 0.d) Combustleo pesado a 25.

; de la ecuacin;

Despejando la velocidad sustituye:

Despejando el dimetro se tiene Entonces

De donde: NR=2000

El tubo que se tomara en cuenta es el tubo de 3pulgadas del tipo k entonces el resultado es

D=76.2mm lo clsico D=76.8mm

El tubo que se tomara en cuenta es el tubo de 5pulgadas del tipo k entonces el resultado es

D=127mm

El tubo que se tomara en cuenta es el tubo de 3/4pulgadas del tipo k entonces el resultado es

D=18.9mm

El tubo que se tomara en cuenta es el tubo de 1/8 pulgadas del tipo k entonces el resultado es

D=4.57mm

8.14. A que flujo volumtrico aproximado se vuelve turbulento el alcohol proplico a 77.si fluye por un tubo de cobre de 3pulgadas tipo k.

Teniendo en cuenta como prembulo que el tubo del tipo k de 3 pulgadas de dimetro es el de color verde y es el nico adecuado para enterrarse y que es utilizado normalmente para transportar agua a nuestros hogares.

Mediante la frmula del nmero de Reynolds se tiene

8.23 La lnea descrita en el problema 8.22 es para distribuir agua fra. En cierto punto del sistema el tubo del mismo tamao transporta agua 180F . Calcule el rango de los flujos volumtricos donde el flujo estara en la regin crtica

Ya teniendo las velocidades podemos calcular los caudales :

Calculo del caudal

Calculo del caudal

8.6.- En una instalacin, debe transportarse aceite SAE 10 (Si, = 0.89) por una tubera de acero de 3 pulg, cedula 40, a razn de 850 L/min. La operacin eficiente de cierto proceso requiere que el nmero de Reynolds del flujo sea de aproximadamente . A que temperatura debe calentarse el aceite para que cumpla con lo anterior?

Solucin:

Respuesta:

El aceite SAE debe calentarse a una temperatura de 100C.

8.15.- Por un tubo de acero de pulg y espesor de pared de 0.065 pulg, fluye aceite SAE 30 (sg = 0.89) a 45 L/min. Si el aceite est a 110 C el flujo es laminar o turbulento?

Solucin:

2.67

Respuesta:

El flujo es turbulento.

8.24.- En una lechera se informa que la leche a 100F tiene una viscosidad cinemtica de 1.30 centistokes. Calcule el nmero de Reynolds para un flujo de 45 gal/min que circula en un tubo de acero de pulg con espesor de pared de 0.065 pulg?

Solucin:

Respuesta:

10.6.- Determine la prdida de energa debido a la expansin gradual de un tubo que pasa de 25 mm a 75 mm, cuando la velocidad del flu jo es de 3 m/s en el tubo pequeo y el ngulo del cono del agrandamiento es de 20.

Solucin:

Ahora de la tabla 10.2 para

Respuesta:

8.7. En los datos del apndice C observamos que el aceite hidrulico automotriz, y el aceite de mquina herramienta medio tienen casi la misma viscosidad cinemtica, a 212 F. Sin embargo, debido a su ndice de viscosidad diferente, a 104 F sus viscosidades son muy distintas. Calcule el nmero de Reynolds para el flujo en cada uno de ellos para cada temperatura, en una tubera de acero de 5 pulg, cedula 80, a 10 pies/s. Los flujos son laminares o turbulentos?SOLUCION

Para el aceite hidrulico automotriz

Para 212 F

Para 104 F

Aceite de mquina herramienta medio Para 212 F

Para 104 F

8.16. Por un tubo de acero de 7/8 pulg y espesor de pared de 0.065pulg. fluye aceite SAE 30(sg=0.89) a 45 L/min. Si el aceite est a 0 C el flujo es laminar o turbulento?

Datos:

Solucin:

Calculando el rea con el D y e:

8.25. En una planta de embotellamiento de refrescos, el jarabe concentrado que se emplea para fabricar la bebida tiene una viscosidad cinemtica de 17.0 centistokes a 80F. Calcule el nmero de Reynolds para un flujo de 215L/min de jarabe que circula a travs de un tubo de cobre de 1pulg tipo K.