8/20/2019 Ejercicios propuestos medidores de flujo y bombas

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Escuela Politécnica NacionalFacultad de Ingeniería Química y Agroindustria

Carrera de Ingeniería QuímicaCátedra de Mecánica de Fluidos II

Banco de ejercicios: Medidores de fujo

Fuentes: Ocon-Tojo, Streeter Victor, Cengel John, Frank M.hite.

VENTUI

!. "l fujo sangu#neo de la arteria de un $erro se hace $asar $or un tu%o de

Venturi. &a $arte '(s ancha de dicho tu%o tiene un (rea trans)ersal de

 A1=0.08 cm2

, *ue es igual al (rea trans)ersal de la arteria. &a $arte '(s

estrecha del tu%o tiene un (rea  A2=0.04 cm2

. &a ca#da de $resi+n en el

)entur#'etro es a. /Cu(l es la )elocidadv1  de la sangre en la arteria0

&a densidad de la sangre es !12.kg

m3 .

. &a ca3er#a re$resentada en la 4gura tiene una secci+n trans)ersal 5 6 78

c'9 en la $arte ancha B 6 2 c'9 en el estrecha'iento. "n r;gi'en

estacionario cada segundos salen de la 'is'a, < litros de agua. Calcular:

a. &a )elocidad en el estrecha'iento.%. &a di=erencia de $resi+n entre a'%as secciones.c. &a di=erencia de alturas entre las colu'nas de 'ercurio en el tu%o en >

conectado de%ajo.

7. &a ra?+n de fujo de aire a 1 @C ( ρ=1.204 kgm3 ) a tra);s de un ducto de !c' de di('etro se 'ide con un 'edidor Venturi e*ui$ado con un 'an+'etro

de agua. &a garganta del tu%o Venturi tiene un di('etro de 8c' el

'an+'etro tiene una lectura '(Ai'a de 1 c'. Considere *ue el coe4ciente

de descarga es de 1.2 deter'ine el '(Ai'o fujo '(sico de aire *ue

$uede 'edir este 'edidor Venturi.

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. >n )entur#'etro de 71 $or ! c' est( 'ontado en una tu%er#a )ertical en la

*ue el fujo es ascendente. 5 tra);s de la 'is'a circulan 7 11 &D'in de un

aceite de densidad relati)a 1, )iscosidad ! $oise. &a secci+n de la

garganta est( situada !1c' enci'a de la secci+n de entrada. /Eu; )alor

tiene !-0 

. ara el fujo de agua a 1 @C *ue se 'uestra en la 4gura se e'$lea un

siste'a de tu%o de itot $ara esti'ar la )elocidad en el eje el caudal *uefue $or el tu%o liso de in de di('etro.

/Eu; error se co'ete en el caudal si se des$recia la di=erencia de alturas de

! =t0

T!"EA#

8. >na to%era e*ui$ada con un 'an+'etro

di=erencial se usa $ara 'edir la ra?+n de fujo

de agua a !1 @C

( ρ=999.7 kgm3  y μ=1.307∗10−3   kg

m . s )   en unatu%er#a hori?ontal de 7 c' de di('etro. "l

di('etro de la salida de la to%era es de !. c'

la ca#da de $resi+n 'edida es de 7 ka.

eter'ine el fujo )olu';trico del agua, la

)elocidad $ro'edio a tra);s de la tu%er#a la $;rdida de carga.

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!!.>n tu%o de itot est(tico, colocado en una corriente de agua de 'Ds 'arca

una di=erencia de 7.< c' en un 'an+'etro di=erencial de agua 'ercurio.

eter'inar el coe4ciente del tu%o.

!."n un tu%o de itot est(tico con C 6 !.!7 la lectura de su 'an+'etro

di=erencial de agua -'ercurio es de 1 '' cuando est( su'ergido en una

corriente de agua. Calcular la )elocidad.

!7.>n tu%o de itot est(tico del ti$o de randtl da las siguientes lecturas L

Idi=erencia de altura del fuido 'ano';trico en =unci+n de la distancia radial

desde el eje de una tu%er#a de 21 c' de di('etro:

r, c' 1 2 ! < 78 .$, c' !1. 2.2 2. . n rot('etro cali%rado $ara 'edir en un rango desde 1,1! ' 7D'in hasta

1,! '7D'in se desea utili?ar $ara 'edir un gas de densidad !,7 kgD '7 con

un fujo de 1,1 '7D'in hasta 1, '7D'in. /Cu(l de%er#a ser la densidad del

nue)o fotador si el original tiene una densidad de !211 kgD'70 &os dos

fotadores se asu'ir( tienen el 'is'o )olu'en =or'a.

!2.>n rot('etro se cali%ra $ara tra%ajar con agua Idensidad !111 kgD' 7 de

'anera *ue en cierta $osici+n 'arca '7Dh, luego se ca'%ia el fuido de la

tu%er#a a un aceite Idensidad

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MI#CE'ANE!1.Teniendo en cuenta los datos refejados en la 4gura, se $ide:

a. Caudal circulante.

%. 5ltura 'ano';trica $otencia Ptil de la %o'%a.c. i=erencia de alturas en los 'eniscos del 'an+'etro di=erencial del

)entur#'etro IL.d. eso es$ec#4co relati)o del l#*uido 'ano';trico del conjunto del itot

'(s $ie?+'etro a%ierto IS.e. 5ltura LQ *ue se3alar( el 'an+'etro aco$lado al itot en la salida a la

at'+s=era del siste'a.=. 5ltura Ih *ue alcan?ar( el l#*uido en un $ie?+'etro a%ierto situado a la

entrada de la %o'%a.

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