Examen _Título_Fluidos

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Universidad Autónoma del Estado de Morelos 
Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería 
Examen a título de suficiencia de Mecánica de Fluidos 
Alumno: ________________________________________________________ Calif: __________________ 
 
INSTRUCCIÓN: Describe detalladamente tu procedimiento y resuelve los siguientes problemas: 
 
1. La red de tuberías mostrada en la figura tiene la geometría que se muestra y a ella llega el caudal de 100 L/s. 
Los tubos son de acero rolado. Mediante el Método de Hazen-Williams (MHW) realice: 
a) Los cálculos correspondientes en una hoja de Excel (10 %) 
b) Una captura de pantalla que muestre la última iteración donde se logra la convergencia del MHW (10 %) 
c) Una captura de pantalla donde se muestren los caudales correctos en cada tramo de tubería (10 %) 
d) Una gráfica legible donde muestre el caudal en (L/s) que circula por cada sección (10 %) 
 
2. Entre los puntos A y B, se tiene un sistema de tres tuberías conectadas en serie (ver figura), a través del cual fluye agua 
(𝜌 = 1 000 
𝑘𝑔
𝑚3
, 𝑣 = 1.02 × 10−06 
𝑚2
𝑠
), la caída de presión total es 𝑝𝐴 − 𝑝𝐵 = 150 𝑘𝑃𝑎, y la diferencia del nivel 𝑧𝐴 − 𝑧𝐵 = 5 𝑚. 
El Número de Reynolds en la tubería 1 es de 181,600. Los datos de los tubos se muestran en la tabla. Calcule a) Las velocidades en 
cada tubería, b) los coeficientes de fricción y c) el caudal en m3/h. (30 %) 
 
Tubería L (m) D (cm) 𝝐 (mm) 
1 100 4 0.20 
2 150 6 0.12 
3 80 8 0.24 
 
3. Las necesidades de aire comprimido de una fábrica textil se satisfacen mediante un gran compresor que 
introduce 0.6 𝑚
3
𝑠⁄ de aire en condiciones atmosféricas de 20 °C y 1 bar (100 kPa), y consume 300 kW de 
potencia eléctrica en su operación. El aire se comprime a una presión manométrica de 8 bar (presión absoluta 
de 900 kPa), y el aire comprimido se transporta al área de producción por un tubo de acero galvanizado de 15 
cm de diámetro interior y 83 m de longitud, con una rugosidad superficial de 0.15 mm. La temperatura promedio 
del aire comprimido en el tubo es 60 °C. La línea de aire comprimido tiene 8 codos con un coeficiente de pérdida 
de 0.6 cada uno. Si la eficiencia del compresor es 85%, determine la caída de presión y la potencia desperdiciada 
en la línea de transporte. (30 %)