INGENIERIA NUCLEAR Y MECANICA
DE FLUIDOS
(01/02/2013)
MECANICA DE FLUIDOS E
HIDRAULICA
2. curso
Grado en Ingeniería Civil y de Tecnología de Minas y Energía
EJERCICIO 1 (25 puntos)
Determinar la presión diferencial entre los recintos A y B para la lectura manométrica de la figura.
EJERCICIO 2 (25 puntos)
El recipiente de la figura dispone de un orificio en la base de sección SS por la que sale un cierto
caudal de agua bajo la acción de la gravedad. A medida que el agua abandona el recipiente, va
entrando aire de la atmósfera por el tubo que entra por la parte superior. Este aire va quedando
atrapado en la parte superior del recipiente.
Suponiendo flujo ideal y estacionario, y utilizando la
nomenclatura de la figura, CALCÚLESE el caudal (en
litros/segundo) que sale por el orificio situado en la base y la
presión relativa (en Pascales) del aire atrapado en el caso
siguiente: H = 1.5 m.
DATOS:
Densidad del agua: ρ = 1000 kg/m3.
h = 1 m. SS = 0.01 m2.
EJERCICIO 3 (25 puntos)
Entre los depósitos A y B de la figura a) se establece por gravedad cierto caudal Q 0 de agua.
1) Con los datos suministrados, CALCÚLESE dicho caudal Q0.
2) Para aumentar dicho caudal se instala una bomba (figura b) cuya curva característica a 1500
r.p.m. viene dada por la expresión HB = 15 - 5·Q² (HB en m; Q en m³/s). CALCÚLESE el caudal
circulante en esta situación, Q1.
DATOS:
Densidad del agua: ρ = 1000 kg/m³. ; Viscosidad del agua: �= 1.1 10⁻⁶ m²/s.
Δz = 10 m. ; L = 20 m; D = 0.25 m; f = 0.02.
EJERCICIO 4 (25 puntos)
Una bomba de agua suministra un caudal de 1450 l/min. bajo una altura efectiva de 30 m
funcionando con un rendimiento hidráulico de 85% y un rendimiento mecánico de 91%; se estima
además un factor de disminución de trabajo de 88% y se supone un rendimiento volumétrico igual
a 1. La suma de todas las pérdidas internas se estima equivalente a 5 veces la altura
correspondiente a la velocidad relativa a la salida del rodete. Éste tiene un diámetro exterior de
220 mm y una sección útil a la salida igual a 0,2·D₂². La entrada en los álabes sin circulación.
Calcular:
1.- La energía específica comunicada por el rodete al fluido.
2.- La disminución de trabajo efectivo debido al número finito de álabes.
3.- El ángulo de salida de los álabes.
4.- La velocidad de rotación del rodete.
5.- La potencia de accionamiento de la bomba.
6.- El número específico de revoluciones.
Grado en Ingeniería Civil y de Tecnología de Minas y Energía
INGENIARITZA NUKLEARRA ETA
JARIAKINEN MEKANIKA
(2013/02/1)
JARIAKINEN MEKANIKA ETA
HIDRAULIKA
2. Maila
1. ARIKETA (25 puntu)
Lortu A eta B gordailuen arteko presio diferentzia irudiko manometroaren balioak kontuan izanik.
2. ARIKETA (25 puntu)
Irudiko ontziak,hondoan, SS azalera duen zulo bat du; zulo
horretatik grabitatearen eraginez emari jakin bat irtetzen da. Ura ontzitik irtetzen den ehinean
goiko hodi bertikalatik airea sartzen da. Aire hau, ontziaren goiko aldean metatua geratzen da.
Fluxu ideala eta egonkorra suposatuz, LORTU beheko zulotik
irtetzen den emaria (litro/segundu) eta goiko aldean
metatzen den airearen presio manometrikoa (Paskaletan)
ondorengo kasuan: H = 1.5 m.
DATUAK:
Uraren dentsitatea: ρ = 1000 kg/m3.
h = 1 m. SS = 0.01 m2.
3. ARIKETA (25 puntu)
Lehenengo a) irudiko A eta B gordailuen artean, grabitatez, Q0 emari bat ezartzen da.
1) Emandako datuekin LORTU Q0 emari horren balioa.
2) Aurreko emaria handitzeko asmoarekin bi gordailuen artean ponpa bat jarten da (ikus b) irudia)
Ponparen kurba hurrengo espresioak ematen du biraketa abiadura 1500 bira/min denean:
HB = 15 - 5·Q²
(HB metrotan; Q m³/s-tan).
LORTU egoera berri honetan ezarriko den emaria Q1.
DATUAK:
Uraren dentsitatea: ρ = 1000 kg/m³. ; Uraren biskositatea: � = 1.1 10⁻⁶ m²/s.
Δz = 10 m. ; L = 20 m; D = 0.25 m; f = 0.02.
4. ARIKETA (25 puntu)
30 m-ko altuera eraginkorra duen ponpa batek 1450 l/min-ko emaria ponpatzen du bere
errendimendu hidraulikoa % 85 eta errendimendu mekanikoa % 91 direnean. Errendimendu
bolumetrikoa 1 dela suposatu daiteke eta lan murrizketako faktorea %88-koa. Ponparen barruan
ematen diren galera guztien batura, erodetearen irteeran ematen den abiadura erlatiboari
dagokion altuera bider 5 suposatu daiteke. Errodetearen kanpoko diametroa 220 mm-koa da eta
alabeen lodieragatik duen sekzio erabilgarria 0,2·D₂². Sarrera erradiala.
Lortu:
1.- Errodeteak urari ematen dion energia edo altuera.
2.- Alabe kopuru finitoa izateagatik galtzen duen altuera.
3.- Alabeen angelua irteeran
4.- Errrodetearen biraketa abiadura.
5.- Ponparen akzionamendu potentzia.
6.- Bira-abiadura espezifikoa.ç
SOLUCIONES
EJERCICIO 1
EJERCICIO 2
EJERCICIO 3
EJERCICIO 4
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