ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL. CURSO 2022/2023.
NOMBRE:
DNI:
MECÁNICA DE FLUIDOS.
Nov-2022
1. [4 puntos] Dos chorros de agua, de diámetros conocidos: ØA y ØB, y densidad conocida , inciden horizontalmente
y con sentidos opuestos sobre una pieza del modo mostrado en la figura, manteniéndose esta estacionaria. Se conoce
la velocidad del chorro de la izquierda v, pero se desconoce u. Despreciando la fricción con el aire, la masa de fluido,
y siendo ambos chorros cilíndricos y estacionarios. Calcule
a) [3 puntos] La velocidad 𝑢, que debe tener el chorro B, en función del resto de parámetros, para conseguir que
se mantenga exactamente en esa misma posición.
b) [1 punto] Si fuesen los diámetros iguales, ∅𝐴 = ∅𝐵 , y las velocidades iguales en módulo 𝑣 = 𝑢, ¿seguiría
manteniéndose el equilibrio?, justifique su respuesta.
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MECÁNICA DE FLUIDOS.
Nov-2022
2. [4 puntos] Se pretende dimensionar los anclajes necesarios para arriostrar adecuadamente una instalación de aceite
en una refinería. Para ello se analiza un codo a noventa grados como el que se muestra en la figura. El aceite de trabajo
tiene una densidad variable , y tanto la tubería como el codo son cilíndricos y de diámetro constante, ∅. Podemos
asumir que las presiones, densidades, y velocidades son uniformes en las secciones 1 y 2, que estamos en condiciones
estacionarias, asumiendo fluido ideal, despreciando el peso del fluido, calcular la expresión de la fuerza que genera
el aceite sobre el codo. Evaluarla para el caso de: 𝜌1 = 850[𝑃𝑎], 𝜌2 = 750[𝑃𝑎], ∅ = 20𝑐𝑚, 𝑝1 = 2000[𝑃𝑎], 𝑝2 =
1800[𝑃𝑎], v1=1.8 m/s y v2=2.04 m/s.
Escriba en este recuadro su respuesta final
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3.. [1 punto] Se tienen dos depósitos (1, y 2) llenos de agua como se muestra en la figura, teniendo el 1 una sección
mayor (A1>A2), y una altura inferior (H1<H2). Ambos tienen un orificio de igual sección en la parte inferior por donde
desalojan agua. En su primer día de trabajo en una empresa de instalaciones hidráulicas, una recién graduada en
ingeniería discute con un ingeniero a punto de jubilarse, al cual sustituirá, acerca de la velocidad en la salida de ambos
depósitos.
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El veterano ingeniero considera que la velocidad de salida es exactamente la misma en ambos casos (v1=v2),
ya que la menor altura del primero se compensa por el aumento de sección, teniendo ambos la misma cantidad
de agua.
La joven ingeniera por su parte, considera que se cumplen todas las hipótesis para aplicar Bernoulli, con lo
que deduce que la velocidad de 1 es inferior a la de 2 (v1<v2), debido sólo a la altura, sin importar la masa de
agua, ni el área del depósito.
¿Cuál de los dos tiene razón? Justifique muy brevemente.
Tiene razón la joven ingeniera, la velocidad de descarga de un depósito se ha dado detalladamente en clases
v=(2gH)^0.5
4.. [1 punto] Se dispone de tres botellas de cristal, de igual diámetro y altura, sin tapón, con el mismo volumen de
agua, y no completamente llenas, se disponen del modo mostrado en la figura: (A, B y C). El agua se representa de
color grisáceo, ¿cuál de las tres disposiciones permitirá que se descargue más rápido?. (Rodee la correcta). Justifique
muy brevemente.
La B, o se vacía, la C a borbotones, y la A perfectamente, al estar abierta por arriba…