ESCUELA SUPERIOR POLITCNICADEL LITORAL (ESPOL)

FACULTAD DE ING. EN CIENCIASDE LA TIERRA (FICT)

2do. EXAMEN DEMECNICA DE FLUIDOS

ESTUDIANTE: - Trmino: 2014-1# MATRCULA: PARALELO lFECHA:03/1X/2014------------------

INDICACIONES GENERALES:

1) Lea atentamente TODAS las especificaciones de cada problema. Escriba claramente.2) Tomar en cuenta el Art. 21 del Reglamento de Evaluaciones y Calificaciones de

Pregrado de la ESPOL (sobre deshonestidades Acadmicas premeditada ycircunstancial), el Artculo 7, literal g del Cdigo de tica de la ESPOLy la Resolucindel Consejo Acadmico CAc':"2013-108,sobre compromiso tico de los estudiantes almomento de realizar un examen escrito. No tome riesgos innecesarios en ese sentido.

3) Tiene 2 horas para completar su examen. [xiros!

Ira.P ARTE(20PUNTOS):

1.- Sobre tuberas, escoja la opcin VERDADERA: (2 puntos)

@l sistema en serie establece que las prdidas son acumulativas entre el punto de

inicio y fin de la tubera.

b) El sistema en paralelo establece que las prdidas son diferentes entre el inicio y fin de

tubera.

e) Las prdidas menores se dan exclusivamente gracias a codos y vlvulas.

d) Las prdidas mayores son por causa de la longitud efectiva.

2.- Las tres clases de similitud son:6eoWltr'(A Ct"Ylemft\t..P..

16 puntos)~. I-Vi ntt rrn.'C~

3.- Verdadero o Falso: "Cuando existen Reynolds muy altos, el coeficiente

adimensional de Darcy slo depen~e la rugosidad relativa":

\:V F !punto)4.- Conteste: "En general, cul objeto resultara tener menos coeficiente dearrastre: una esfera, o un cilindro?:- r puntos)

tzste '(o... .

5.- Verdadero o Falso: "Si se comparan 2 tuberas con ..... ": 16 puntos)

V (.fj Igual fluido, material, longitud, y velocidad: la de mayor dimetro ocasionamayores prdidas de carga.

1

{~)F : Igual velocidad y dimetro: aquella con fluido de mayor viscosidad cinemtica

ocasiona menor turbulencia.

@ :Igual fluido y dimetro, la de mayor rugosidad ocasiona mayor friccin. V@Igual fluido, longitud, material y dimetro: la de mayor velocidad ocasiona

menores prdidas de carga.

6.- Marque con X lo INCORRECTO sobre la prctica de "Flujo laminar vscompresible" (prctica B) (puede haber una o ms de 1 respuesta) puntos)IXI Las prdidas de presin se hacan notables usando como fluido-dato al Hg.IXI El flujo turbulento se lograba cerrando un poco la llave, a fin de aumentar la velocidad.IX] El tubo Pitot en la seccin 20 meda exclusivamente a la carga de velocidad.D Los manmetros conectados a las secciones 1 a la 19 medan presiones estticas.7.- Conteste en NO MS DE 3 LNEAS:En la prctica "Prdidas por friccin entuberas, a qu atribuira Ud parte del error entre los caudales observados, y loscalculados por iteracin? puntos)

e /11aJ~ a lo Ia~ o

s.:Escoja llopcin CO~CTA, sobreconservaci~~e "momntum":(3puntos)

D "La ecuacin de conservacin de cantidad de movimiento proviene de la 3ra leyde Newton"

IXI "La sumatoria de fuerzas sobre el sistema es igual a la sumatoria de entradas ysalidas de Momntum, hacia y desde el volumen de control, para flujo permanente"

D "Para conservacin de Momntum angular, la sumatoria de momentos rige sobreel volumen de control rige el lado izquierdo de la ecuacin del Teorema de Reynolds".

9.- Comente concisa y brevemente en no ms de 4 lneas: puntos)Dada una tubera, en qu situacin las prdidas menores podran afectar ms que lasprdidas mayores?

t~el can fM 7~ ~;t'I/rI~ ft14fA mil)! (fh,fo.{aria de kngt"tdw:'iJ f!e1uUip. J; k,;&'erc-m mi!0W ~b>-IvJ' bm...- ilt/lr 1M) ---r;;,cr(rluJ

jC9dos" efL.

2

NOMBRE:# MATRC-UL-A-: ================-EXAM--E-N-F-IN-A-L-ME-C-. F-L-rn-D-O-S-,2-0-14---I,-E-S-PO-L---FI-C-T'-

I1da.P ARTE(l OPUNTOS):

Se va a predecir el arrastre de un transductor de sonar, a partir de datos de prueba de untnel de viento. El prototipo, una esfera de 1 pie de dimetro, se va a remolcar a 5nudos (o millas nuticas por hora) en agua de mar a 5C. El modelo tiene 6 pulgadas dedimetro. Determine la velocidad de prueba requerida en aire. Si el arrastre del modeloen las condiciones de prueba es 5.58 lbf, estime el arrastre del prototipo.Considere: 1 milla nutica = 6080 pies. Agua de mar: peso volumtrico a 5C = 64.078lbf/pie ', viscosidad cinemtica= 1.68 x 10-5 pie2/s. Peso volumtrico del aire = 0.0766lbf/pie", viscosidad cinemtica del aire = 1.56 x 10-4 pie2/s.

Nmero ni d Fumero pl e arrastre fJ i/21J 2.~Iohjc :1!..,~1.p~~ ~ .5 m'/~ 1'7...,;h~e.p - hJ7rtll

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3

NOMBRE:# MATRCULA:

-______ EXAMEN FINAL MEC. FLUIDOS, 2014-1, ESPOL-FICT

I1lra.P ARTE(20PUNTOS):

Un depsito de agua B (de nivel variable) es alimentado mediante lID. conducto de 400m de longitud y 200 mm de dimetro, por otro recipiente A de nivel constante. Por otraparte, el depsito B alimenta otro conducto de 200 m de longitud y dimetrodesconocido que descarga al ambiente a la elevacin de O m. Los conductos son dehierro fundido (cast iron). Determinar el dimetro desconocido para que el nivel en Bpermanezca constante a la elevacin de 4 m. Tome la viscosidad cinemtica del aguacomo 1*10-6 m2/s y su densidad como 1000 Kg/m3. Use el diagrama de Moody, o lasecuaciones de Colebrook o Haaland para sus clculos.

Cota: 14 m

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Cota: 4111

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