UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGAFACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

AYACUCHO-PERÚ

PRIMER EXAMEN DE MECÁNICA DE FLUIDOS 2012-II

PREGUNTAS TÉORICAS

1. ¿Cuál es la función del ingeniero en industrias alimentarias en un proceso alimentario? (1P)

2. Explique la importancia de la Mecánica de Fluidos en la Ingeniería de Alimentos. (1P)

3. Mediante un diagrama reológico explique cómo se obtiene la viscosidad absoluta para un fluido newtoniano. (1P)

4. ¿Qué es presión de vapor y de que depende? (1P)

5. Mediante un diagrama reológico explique el comportamiento de un fluido plástico de Bingham e indique algunos ejemplos de estos fluidos. (1P)

6. ¿Cuáles son las unidades de la presión, viscosidad, fuerza, energía y potencia en el sistema internacional?. (1P)

7. ¿Qué significa una presión de vacío y una sobre presión? (1P)

8. Se puede decir que una bomba tiene una carga de agua de 5 m. Fundamente su respuesta. (1P)

9. ¿Cuáles son las cuatro válvulas más importantes?. Para que sirven y en cuál de ellas existe más pérdida por fricción si están instaladas en una tubería con flujo de agua. (1P)

10. Explique porque se presenta pérdidas de energía por fricción en una tubería que transporte un fluido. (1P)

PROBLEMAS

Resolver dos problemas entre los tres propuestos. Cada problema vale cinco puntos.

PROBLEMA 1

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Una solución para resolver un problema para obtener continuamente un pequeño caudal con descarga al aire libre para un procesador de alimentos en un Centro Experimental de Investigación es conectar a una tubería con flujo de agua mediante una válvula de globo un tubo de plástico de 0.4 mm de diámetro interno. Si se necesitan 2 litros de agua por día y la presión del agua disponible es de 100 kPa por encima de la atmosférica, ¿qué longitud de tubo de plástico se necesita con la válvula de globo completamente abierta?

PROBLEMA 2

Se está bombeando agua a 99.3 °C desde un gran tanque de almacenamiento a 1 atm abs, a un caudal de 0.17 m3/min por medio de una bomba. El motor de la bomba suministra una potencia de 1.49 kW. El agua impulsada por la bomba, intercambia energía térmica con un intercambiador de calor, donde cede 704 kW de calor y después descarga a un tanque de almacenamiento abierto situado a una elevación de 15.24 m con respecto al primer tanque. ¿Cuál es la temperatura final del agua que llega al segundo tanque? ¿Cuál es la ganancia de entalpía del agua debida a la adición de trabajo?Sugerencia: Asegúrese de usar las tablas de vapor para la entalpía del agua. Despréciense los cambios de energía cinética pero inclúyanse los de energía potencial.

PROBLEMA 3

El agua fluye hacia arriba en una tubería inclinada a 30°, como se muestra en la figura. El manómetro diferencial en U, tiene como fluido manométrico mercurio con una lectura manométrica h = 12 cm. ¿Cuál es la diferencia de presión entre los puntos (1) y (2) en la tubería?

Ciudad Universitaria UNSCH 11-06-13

MCs. Ing. Raúl Ricardo Véliz Flores

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