Mecánica de Fluidos B (67.18). Parte Práctica 03/02/14

Mecánica de Fluidos B (67.18). Parte Práctica 03/02/14

Resolver cada problema en hojas separadas. Colocar nombre y Nº de padrón en todas las hojas y numerarlas.

Problema 1

Dado el flujo en una contracción brusca, se sabe que el salto de presión esta relacionado con:

p=p1-p2=f(,,U,D,d)

Hallar el mínimo número de parámetros adimensionales que gobiernan el problema.

Problema 2

El reservorio A entrega un caudal Qs en C (ver esquema), a través de un caño de longitud L1 y diámetro D. La salida C se encuentra a una altura H por debajo del nivel de líquido del reservorio A. Desde una unión T en el medio de la cañería (a L1/2 del reservorio) otro caño lleva agua mediante una bomba al reservorio B, cuyo nivel se encuentra a una altura h por encima del nivel del reservorio A. Este segundo caño tiene una longitud L2, y diámetro D.

D d

1 2

L2L1 L1Tu/2

rbi na Bomb

a hHCABQsE

a) Cuál es el máximo caudal que se puede entregar al reservorio B, si el caudal en C es fijo y vale Q (dato)s. En esas condiciones, cuál es la potencia que consume la bomba?

b) Si se corta el suministro eléctrico y la bomba debe ser accionada mediante una turbina en la rama E-C (considerar que la potencia entregada por la turbina es igual a la potencia consumida por la bomba) , cuál será el caudal que se entrega al reservorio B para el mismo caudal Q en C.

Considerar el factor de fricción f=0.02 (constante para todas las cañerías), y los rendimientos de la bomba y de la turbina =0.75.

Datos: H=10 m, h=3 m, L1=300 m, L2= 75 m, D=0.3 m, viscosidad=1.10-6 m²/s, densidad=998 kg/m³, Qs=0.09 m³/s

Problema 3

Dado el siguiente esquema de flujo en un túnel de viento de sección cuadrada, en el que se desarrolla una capa límite con el perfil de velocidades conocido.

Considerar flujo incompresible y a las velocidades U1 y U2 uniformes en las secciones 1 y 2. Son conocidas las dimensiones del túnel y el espesor de la capa límite en las secciones 1 y 2.

Calcule:

a) p1-p2

b) la fuerza de fricción total sobre las 4 paredes.

δ(x1)= 2,03cm.

δ(x2)= 3,05cm.

U1=20m/seg h= 30cm L= 60cm