¡f - DSpace en ESPOL

ESCUELA
SUPERIOR
POLITÉCNICA
DEL LITORAL
(ESPOL)
FACULTAD
DE ING. EN CIENCIAS
DE LA TIERRA (FICT)
2do. EXAMEN DEMECÁNICA
DE FLUIDOS
ESTUDIANTE:
# MATRÍCULA:
Término: 2014-1
-
------------------ 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
Académicas
premeditada y
circunstancial), el Artículo 7, literal g del Código de Ética de la ESPOLy la Resolución
del Consejo Académico CAc':"2013-108,sobre compromiso ético de los estudiantes al
momento de realizar un examen escrito. No tome riesgos innecesarios en ese sentido.
3) Tiene 2 horas para completar su examen. [Éxiros!
Ira.P ARTE(20PUNTOS):
1.- Sobre tuberías, escoja la opción VERDADERA:
@l
(2 puntos)
sistema en serie establece que las pérdidas son acumulativas entre el punto de
inicio y fin de la tubería.
b) El sistema en paralelo establece que las pérdidas son diferentes entre el inicio y fin de
tubería.
e) Las pérdidas menores se dan exclusivamente gracias a codos y válvulas.
d) Las pérdidas mayores son por causa de la longitud efectiva.
16 puntos)
2.- Las tres clases de similitud son:
6eoWl¿tr¡'(A
3.- Verdadero
Ct"Ylemft\t..P..
o Falso: "Cuando
existen Reynolds
adimensional de Darcy sólo depen~e
~.
I
-Vi ntt rrn.' C~
muy altos, el coeficiente
la rugosidad relativa":
\:V
F
í! punto)
ª
4.- Conteste: "¿En general, cuál objeto resultaría tener menos coeficiente de
arrastre: una esfera, o un cilindro?:r
puntos)
tzs te '(o... .
5.- Verdadero o Falso: "Si se comparan 2 tuberías con ..... ":
• V
(.fj
16 puntos)
Igual fluido, material, longitud, y velocidad: la de mayor diámetro ocasiona
mayores pérdidas de carga.
1
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: Igual velocidad y diámetro: aquella con fluido de mayor viscosidad cinemática
ocasiona menor turbulencia.
@ :Igual fluido y diámetro,
• V@Igual
la de mayor rugosidad ocasiona mayor fricción.
fluido, longitud, material y diámetro: la de mayor velocidad ocasiona
menores pérdidas de carga.
ª
6.- Marque con X lo INCORRECTO sobre la práctica de "Flujo laminar vs
compresible" (práctica B) (puede haber una o más de 1 respuesta)
puntos)
IXI Las pérdidas de presión se hacían 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 sección 20 medía exclusivamente a la carga de velocidad.
D
Los manómetros conectados a las secciones 1 a la 19 medían presiones estáticas.
7.- Conteste en NO MÁS DE 3 LÍNEAS:En la práctica "Pérdidas por fricción en
tuberías, a qué atribuiría Ud parte del error entre los caudales observados, y los
calculados por iteración?
puntos)
º
e
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s.:Escoja llopción CO~CTA,
a lo Ia~ o
sobreconservació~~e
"moméntum":(3puntos)
D
"La ecuación de conservación de cantidad de movimiento proviene de la 3ra ley
de Newton"
IXI
"La sumatoria de fuerzas sobre el sistema es igual a la sumatoria de entradas y
salidas de Moméntum, hacia y desde el volumen de control, para flujo permanente"
D
"Para conservación de Moméntum angular, la sumatoria de momentos rige sobre
el volumen de control rige el lado izquierdo de la ecuación del Teorema de Reynolds".
9.- Comente concisa y brevemente en no más de 4 líneas:
º
puntos)
Dada una tubería, ¿en qué situación las pérdidas menores podrían afectar más que las
pérdidas mayores?
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NOMBRE:
# MATRÍC-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 un
túnel de viento. El prototipo, una esfera de 1 pie de diámetro, se va a remolcar a 5
nudos (o millas náuticas por hora) en agua de mar a 5°C. El modelo tiene 6 pulgadas de
diámetro. Determine la velocidad de prueba requerida en aire. Si el arrastre del modelo
en las condiciones de prueba es 5.58 lbf, estime el arrastre del prototipo.
Considere: 1 milla náutica = 6080 pies. Agua de mar: peso volumétrico a 5°C = 64.078
lbf/pie ', viscosidad cinemática= 1.68 x 10-5 pie2/s. Peso volumétrico del aire = 0.0766
lbf/pie", viscosidad cinemática del aire = 1.56 x 10-4 pie2/s.
Número
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NOMBRE:
# MATRÍCULA:
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EXAMEN FINAL MEC. FLUIDOS, 2014-1, ESPOL-FICT
I1lra.P ARTE(20PUNTOS):
Un depósito de agua B (de nivel variable) es alimentado mediante lID. conducto de 400
m de longitud y 200 mm de diámetro, por otro recipiente A de nivel constante. Por otra
parte, el depósito B alimenta otro conducto de 200 m de longitud y diámetro
desconocido que descarga al ambiente a la elevación de O m. Los conductos son de
hierro fundido (cast iron). Determinar el diámetro desconocido para que el nivel en B
permanezca constante a la elevación de 4 m. Tome la viscosidad cinemática del agua
como 1*10-6 m2/s y su densidad como 1000 Kg/m3. Use el diagrama de Moody, o las
ecuaciones de Colebrook o Haaland para sus cálculos.
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Cota: 14 m
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