MECANICA DE FLUIDOS Y MAQUINAS FLUIDODINAMICAS. Guía Trabajos Prácticos N 4 Ecuación de Bernoulli. Mediciones manométricas

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1 MECNIC DE FLUIDOS Y MQUINS FLUIDODINMICS Guí Trbjos Prácticos N 4 Ecución de Bernoulli. Mediciones mnométrics. L presión mnométric en es -0, Kg/cm. Determinr el peso específico reltivo del líquido mnométrico. ire γ r =,6 b c d γ r? =3,5 m b=,70 m c=3,38 m d=3,00 m. Se pide determinr l ltur de l column de gu. L ltur de presión en el nivel es de 9 cm. El peso específico del gs (γ gs ) es de 0,56 kg/m 3 (en el nivel ). Se puede considerr P B = 90m. γ gs? B 9 cm gu gs 90 m 3. El recipiente que muestr l figur contiene gu. El piezométrico en U conectdo dico recipiente tiene su rm derec biert y expuest l presión tmosféric, l que tmbién ctú en l superficie libre del gu. El líquido del piezometrico es mercurio. Se pide determinr:. L presión reltiv en kg/cm que indicrí un mnómetro conectdo en M b. L profundidd m. M m gu m m mercurio OJ /7

2 4. Clculr el cudl que circul por un conducto cuy sección vri de 00 cm () 50 cm (B). L presión en es de 0.5 kg/cm y en B es de 3.38 kg/cm. 00 m 70 m 5. Pr l tuberí que se muestr en l figur justifique l diferenci de lturs -. V 6. El ceite de peso específico reltivo 0,75 fluye trvés de l boquill como muestr l figur. Determinr el vlor de si l presión en es de,4 kg/cm. El fluido mnométrico es mercurio. 8,5 cm OJ /7

3 7. Un líquido fluye trvés de un cnl bierto y sciende por un tubo en form de L como muestr l figur. Determinr el vlor de l velocidd del líquido en el punto si l ltur es de 5 cm. 8. El dispositivo esquemtizdo en l figur se emple pr determinr l velocidd del fluído en un tuberí. Exprese l velocidd del fluído en función de l diferenci de niveles y ls densiddes reltivs de los líquidos. V ρ r ρ r 9. trvés de un cnl bierto fluye gu con un profundidd de m y un velocidd de 3 m/seg. Después fluye ci bjo por un cnl de contrcción ci otro cnl bierto, donde l profundidd es de m y l velocidd es de 0 m/seg. Suponiendo un flujo sin fricción, determínese l diferenci en elevción de los pisos de los cnles. m y m. 0. Desde el tnque rectngulr de dimensiones.6 x 9.5 metros mostrdo en l figur fluye gu ci un mnómetro. L slid del tnque tiene un diámetro de 0.0 metros. sum flujo cusiestático. Note que el áre del tnque es muy grnde con OJ 3/7

4 respecto l áre de slid del mismo. Obteng el vlor de l lectur en función de. ρ ceite = 870 Kg/m 3 y(t) ρ gu = 000 Kg/m 3 ρ mercurio = 3500 Kg/m 3. Clcule l lectur del mnómetro,, pr el dispositivo mostrdo en l figur. D 0.37 m D D = 0.08 m D = 0.05 m. Los topos n diseñdo un ingenioso sistem de ireción de sus glerís. Indique l dirección del flujo de ire en el túnel de l figur de cuerdo con ls direcciones del viento señlds en l figur. Justifique. Dirección del viento en l superficie B superficie túnel OJ 4/7

5 3. Desprecindo ls pérdids y el efecto de l tensión superficil deducir l ecución de l superficie exterior del corro de gu que relcione l rdio con l relción Y/ 30cm =0m Y=0m 4. Ddo el esquem de l figur, clculr l líne de energí totl y l piezométric. Se desprecin ls pérdids. 75m 80m 0,03 m 0,00 m 0,00 m 70 m 0,00 m 0,03 m 60 m 0,00 m 5. Ddo el esquem de l figur, discut qué vlores sumirá l presión en el punto y porqué. Cules son ls ipótesis que cben rzonblemente sumir. OJ 5/7

6 Ejercicios Propuestos.- El cilindro ueco de l figur, de diámetros d i y d e, interno y externo respectivmente, y de densidd d m, está cerrdo en su extremo por un difrgm sin ms. El cilindro, invertido es poydo sobre l superficie de gu y undido lentmente de tl mner que el ire dentro est presión tmosféric justo cundo el extremo bierto toc l superficie. Se liber el cilindro y lcnz l posición de equilibrio que se muestr l figur. L presión dentro del cilindro vrí directmente con l densidd del ire encerrdo. Demuestre l expresión siguiente pr l relción c/: c + p/ gδ c / w d d i e di = de δ δ m w δ m P b c d i d e.- El esquem muestr los lrededores de un grgnt de un venturi de gu, siendo el contorno de l pred en est región un rco de círculo de rdio. lejdo corriente rrib el flujo es uniforme y prlelo y no y viscosidd.. Es l velocidd del fluido myor en el punto o en el punto? Justificr.. Suponer que l velocidd promedio en l grgnt es. Llevr cbo el nálisis más simple posible, el cul indicrá el orden de mgnitud de expresdo en términos de l geometrí de l tober. b 3.- L figur muestr un cilindro invertido cerrdo erméticmente por un pistón con un superficie de 0, m y un peso de 500 Kg. que se desliz sin fricción. El peso y el volumen del mteril del cilindro pueden ser desprecidos. Inicilmente, el cilindro y el pistón son sostenidos por l brr en el ire un presión de kg/cm y L=m, cundo el pistón está en estdo de equilibrio. Luego el cilindro y el pistón son introducidos dentro del liquido st un posición en l que no y trcción ni compresión en l brr. En dic posición /L=. sumiendo que el gs en el cilindro permnece tempertur constnte y que su peso es desprecible, Clculr l tensión inicil en l brr. Clculr l presión finl en el cilindro OJ 6/7

7 Clculr el peso específico del líquido (reltivo l gu) Determinr si l posición finl del sistem es de equilibrio estble, inestble o indiferente ire líquido brr sin peso guí sin fricción L 3 cm 4. El vertedero de Crlitos Si prest tención en el vertedero del buffet de l fcultd, observrá que cd tnto entr un burbuj de ire ci el espcio superior. Explique el fenómeno. prtir de ls condiciones mostrds en l figur, determine el tiempo en que entrrá un nuev burbuj. Considere el fenómeno cusi-estcionrio. Qúe se modific considerndo el problem cómo trnsitorio. Plntee ls ecuciones de resolución. b Po 5.- En l repres de l figur, l tuberí de descrg pr riego tiene 5 cm. de diámetro en l sección y,5cm. en B. El cudl de descrg Q, es de 05 lt/seg. L boquill está biert l tmósfer sin contrcrg idráulic. Clculr l ltur de l repres () y l potenci (flujo de energí mecánic) del corro de slid. B OJ 7/7

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