Parcial modelo IV

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TERCER EXAMEN PARCIAL 
MECANICA DE FLUIDOS II 
 
 
1. (10 puntos) La figura muestra un tubo Venturi por el cual circula un fluido de 
densidad relativa S = 1. La densidad relativa del fluido en el manómetro es So = 
13.6. Calcular el diferencial de presión entre la sección de la tubería y la garganta 
bajo las condiciones mostradas, si el valor de k = 0.5 m y el correspondiente a hm = 
0.02 m. El diámetro de la tubería es DT = 8” y el diámetro de la garganta es DG = 
2”. El coeficiente Cd del Venturi es de 0.995. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. (10 puntos) La tubería de diámetro 1" y de longitud 9 m, mostrada en el dibujo 
transporta agua a una velocidad de 0,80 m/seg. 
A) Si la válvula C es cerrada instantáneamente en tiempo t=0. Determine la presión 
máxima y la altura de una torre de oscilación colocada antes de la válvula. 
B) Calcule el porcentaje de cierre de la válvula (Porcentaje de incremento del 
coeficiente de pérdida de la válvula) que garantice que el agua no supere una 
torre de oscilación de 50% de la altura calculada anteriormente. 
Se conoce que la tubería posee un modulo de elasticidad E=207.106 Kpa, un espesor de 10 
mm y una rugosidad de 0.03mm. La densidad del fluido es 1000 Kg/m3 , la viscosidad 
cinematica, ν, es de 1 * 10-6 m2/s y el módulo de compresibilidad es de 220.107 Pa. La 
altura del tanque nivel constante corresponde a 2,15 m 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. (15 puntos) Se tiene un sistema ramificado cuyo punto común es el nodo J, tal como se 
indica en la figura. Se conocen 4 puntos del comportamiento de cada tubería según lo 
indicado en la tabla. Para el sistema se poseen dos bombas iguales, también mostradas 
en la tabla, las cuales deben instalarse en serie o en paralelo de forma tal de suministrar 
caudal a las ramas 2 y 3. Las tuberías 2 y 3 poseen un diámetro de 0.1016 m mientras 
que la tubería 1 posee un diámetro de 0.1524 m. 
El fluido circulante es agua con las siguientes propiedades: ρ = 1 * 10 3Kg/m3; ν = 1 * 
10-6 m2/s. Tomando en cuenta las pérdidas por fricción asociadas al sistema y las 
pérdidas locales debidas a las válvulas instalada, calcular mediante la aplicación del 
método gráfico: 
a. Forma de instalación de las bombas (en serie o paralelo) 
b. Distribución de caudales que circula por cada una de las tuberías del sistema (g = 9,81 
m/s2), indicar los resultados en la gráfica. 
c. El valor de la energía en el nodo J, indicar el valor en la gráfica. 
d. Pérdidas totales para cada uno de los tramos (A 2 y 3), utilizando la gráfica del 
sistema. 
 
 
 Tramo 1 Tramo 2 Tramo 3 
Caudal (fL/D + K)U^2/2,g Bomba 
[l/s] [m] [m] 
0 0 0 0 5 
2 0,236 1,06 1,13 5,00 
4 0,824 4,05 4,35 4,99 
8 2,986 15,77 17 4,97