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MECANICA DE FLUIDOS
QUINTA PRÁCTICA DIRIGIDA
1. Un medidor de Venturi mostrado, reduce el diámetro del tubo de 10 cm a un mínimo
de 5 cm, calcule la velocidad del flujo y el flujo de masa suponiendo condiciones
ideales.
Solucion:
Aplicando
Aplicando la ecuacion
ecuacion de Bernoulli
Bernoulli en 1 y , se tiene!
tiene!
"e donde!
#1$ #$ 0 % mismo nivel de referencia&
la ecuaci'n anterior (ueda de la si)uiente manera!
Aplicando
Aplicando la ecuaci'n
ecuaci'n de continuidad!
continuidad!
*1$ *
V$A1+V1A $ -V1
V$ -V1 ...............................................%&
Ing. Giovene Pérez Campomanes
Campomanes Email: [email protected]
[email protected]
http://www.slideshare.net/giovenepere
http://www.slideshare.net/gioveneperezcampomanes/edit_my_ploads
zcampomanes/edit_my_ploads
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MECANICA DE FLUIDOS
Aplicando manometría!
...............................................%&
.................................................%&
/eemplaando %  y & en %&, se obtiene!
V1$ -.-5 ms
V$ 1.20 ms
3allando el flujo másico!
m$ 4+V+A $ 1000 )m 6+-.-5 ms+7+0.10 -$ 65 )s
m= 3 !"#$
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MECANICA DE FLUIDOS
%. 8alcule la velocidad V1, del a)ua en el tubo vertical mostrado, de la fi)ura adjunta,
suponiendo (ue no e9isten perdidas.
Solucion:
Aplicando la ecuacion de Bernoulli en 1 y , se tiene!
"e donde!
#1$ 0 % nivel de referencia&
V$ 0
la ecuaci'n anterior (ueda de la si)uiente manera!
Aplicando manometría!
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MECANICA DE FLUIDOS
...............................................%&
/eemplaando datos!
V1$ 16,61 ms
3. /elacione la velocidad de flujo del a)ua a trav:s del medidor Venturi mostrado en la
fi)ura adjunta, de acuerdo con el diámetro y la lectura del man'metro. ;e supone (ue
no <ay p:rdidas.
Solucion:
Aplicando la ecuacion de Bernoulli en 1 y , se tiene!
"e donde!
#1$ #$ 0 % mismo nivel de referencia&
la ecuaci'n anterior (ueda de la si)uiente manera!
Aplicando la ecuaci'n de continuidad!
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MECANICA DE FLUIDOS
*1$ *
V$A1+V1A $ d1 +V1d
...............................................%&
Aplicando manometría!
..............................................%&
.................................................%&
/eemplaando datos!
3allando el caudal!
*$V1+A1
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MECANICA DE FLUIDOS
&. ;e tiene a)ua (ue fluye por un tubo <oriontal a ra'n de 1 )als. el tubo consta de dos
secciones con diámetro de - y  pul). 8on una secci'n reductora suave. ;e mide la
diferencia de presi'n entre las dos secciones del tubo mediante un man'metro de
mercurio entre las dos secciones del tubo=
Solucion:
Aplicando la ecuacion de continuidad!
*1$ * $ V$ A1+V1A
V$ -+V1
Aplicando la ecuacion de Bernoulli en 1 y , se tiene!
"e donde!
#1$ #$ 0 % mismo nivel de referencia&
>a ecuaci'n anterior (ueda de la si)uiente manera!
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MECANICA DE FLUIDOS
Aplicando manometría!
3allando las velocidades!
V1$1.50 ms
V$?.0 ms
/eemplaando datos!
'= (. )ul"
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MECANICA DE FLUIDOS
. ;e tiene aire 110 @pa y 50 8 (ue fluye <acia arriba por un ducto inclinado de ? cm de
diámetro, a ra'n de -5 ls, entonces, mediante un reductor, el diámetro del ducto se
reduce <asta - cm. ;e mide el cambio de presi'n de uno a otro e9tremo del reductor
mediante un man'metro de a)ua. >a diferencia de elevaci'n entre los dos puntos en
donde se fijan las dos ramas del man'metro es de 0. m. determine la altura
deferencial entre los niveles del fluido de las dos ramas del man'metro.
Solucion:
4$%/+C&
/eemplaando datos!
4 $ 1.12 )m6
Aplicando la ecuacion de Bernoulli en 1 y , se tiene!
"e donde!
#1$ 0 % mismo nivel de referencia&
Aplicando manometria!
3allando las velocidades!
V1$ 15.D1 ms
V$65.20 ms
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MECANICA DE FLUIDOS
/eemplaando datos!
'=(.( m =  cm
*. >a velocidad en el punto A, de la si)uiente fi)ura es de 12 ms. E8uál es la presi'n en
el punto B, si se desprecia la fricci'n si la altura má9ima (ue se alcana es de 1m.
Solucion:
Aplicando la ecuacion de continuidad!
*B$*AF
VB$AA+VAAB $ 12+7+0.05  %7+0. & $ .56 ms
VB$ .56 ms
Aplicando la ecuacion de Bernoulli!
"e donde!
ZB= 0
;i!
a$10660 )m 
reemplaando datos tenemos!
PB= 4.75 kg/cm2
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MECANICA DE FLUIDOS
+. "e un dep'sito sale una tubería de 10G de diámetro, la (ue por medio de una reducci'n
pasa a 5HH descar)ando lue)o libremente en la atmosfera. ;i el )asto a la salida es de
105 lts, calcular! a&la presi'n en la secci'n inicial de la tubería, b& la altura del a)ua en
el dep'sito, medida sobre el eje de la tubería, c& la potencia bruta del a<orro.
Soluci,n:
3allando las velocidades!
V1$ -+*7+0.5-  $.0 ms
V$ -+*7+0.1  $2.2 ms
Aplicando la ecuacion de Bernoulli en 1 y , se tiene!
"e donde!
#1$# $ 0 % Iismo nivel de referencia&
J$ 0 % ;istema abierto&
/eemplaando datos!
1$6.0 +10 5 Km $ 6.0 Ia
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MECANICA DE FLUIDOS
oL $ L $ 0% sistema abierto y manometricamente&
Vo) $ 0 % no <ay movimiento&
# $ 0 % mismo nivel de referencia&
#0 $ 3
3$V ) $ 6.-D m
3$ 6.-D m
3allando la potencia!
P=-/Q = &.0% /P
0. Mn la fi)ura adjunta. )nore todas las perdidas y <alle el valor de 3 y , si <$ 15 cm=
Soluci,n:
Aplicando la ecuacion de Bernoulli en 1 y , se tiene!
"e donde!
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MECANICA DE FLUIDOS
Aplicando la ecuaci'n de manometría!
Aplicando la ecuaci'n de continuidad!
*1$*
V$A1+V1A $
%=1.2*1
/eemplaando en %&
V1$ 6.?1 ms F V$ .02 ms
Aplicando la ecuaci'n de Bernoulli entre %6& y %-&, se tiene!
"e donde!
#6$#- $0 % Iismo nivel de referencia&
-L $ 0% Ianom:tricamente&
Aplicando la ecuaci'n de continuidad!
*6$*V-$V6+A6A- $ .-2+V6
;i V6$ V1 % por tener el mismo área&
V-$.2- V6 $ 2.60 ms
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MECANICA DE FLUIDOS
Aplicando la ecuaci'n de Bernoulli entre %0& y %-&, se tiene!
"e donde!
#o$3F #- $0 % Iismo nivel de referencia&
-L $ -L $0% Ianom:tricamente&
3$V-+) $ 2.60%+D,21& $ -0.2 m
/=&(.0% m
2. Una vena li(uida es descar)ada verticalmente <acia abajo por un tubo de  cm de
diámetro. A 0.5 m, por debajo de la boca de descar)a el diámetro de la vena se <a
reducido a 1 cm. 8alcular!
4 Ml )asto descar)ado por el tubo.
54 ;i el tubo descar)ara verticalmente <acia arriba un )asto 5 veces mayor, Ecuál
sería el diámetro de la vena a una altura de 0.5m, sobre la boca de descar)a.
Soluci,n:
Aplicando la ecuaci'n de Bernoulli entre %A& y %B&, se tiene!
a&
"e donde!
#B $ 0 % Iismo nivel de referencia&
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MECANICA DE FLUIDOS
*A$ *B
VB$VA+AAAB
/eemplaando datos!
VB$ -+VA ..............................................................................%&
/eemplaando %&, en la ecuaci'n %&
Cenemos !
Va$ 5.12 cms
*A$ AA+VA $ 7++5.12 cms- $ 1D.?- cm 6s
b&
*f$ 5+*in $ 5+1D.?- cm 6s $ 2D2.- cm 6s
Aplicando la ecuaci'n de continuidad!
VA$ -+*7+  $ 2? cms
Aplicando la ecuaci'n de Bernoulli entre %A& y %B&, se tiene!
"e donde!
#A $ 0 % Iismo nivel de referencia&
AL $ BL $0% Ianom:tricamente&
/eemplaando datos se tiene!
VB$ 120.D? cms
y reemplaando en la ecuaci'n de continuidad!