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    Problemas de Hidrodinamica

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    Luis Alonso Morocho Incio
    Este documento presenta 5 problemas de hidrodinámica que involucran el cálculo de velocidades, caudales y presiones en sistemas de tuberías y canales. El primer problema analiza un tubo de Venturi. El segundo analiza las velocidades y caudales en una boquilla. El tercer problema calcula velocidades en un tubo con cambios de diámetro. El cuarto problema analiza un grifo en un edificio. El quinto problema calcula parámetros en un sistema de suministro de agua doméstico.

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    Problemas de Hidrodinamica

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    Luis Alonso Morocho Incio
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    Este documento presenta 5 problemas de hidrodinámica que involucran el cálculo de velocidades, caudales y presiones en sistemas de tuberías y canales. El primer problema analiza un tubo de Venturi. El segundo analiza las velocidades y caudales en una boquilla. El tercer problema calcula velocidades en un tubo con cambios de diámetro. El cuarto problema analiza un grifo en un edificio. El quinto problema calcula parámetros en un sistema de suministro de agua doméstico.

    Descripción original:

    Ejercicios Hidrodinámica

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    PROBLEMAS DE HIDRODINAMICA

    1.

    Un tubo de Venturi tiene un dimetro principal D1 = 4 cm y un estrechamiento de dimetro D2 = 2


    cm. Lo acoplamos a una canalizacin para medir el caudal del agua que pasa. La diferencia de
    altura del mercurio entre las dos columnas del manmetro es de 22 mm.
    a) Calcular la velocidad del agua en el tubo principal
    b) Determinar el caudal
    = 13.6 x
    Kg/

    2.

    En una tubera de agua de dimetro D1 = 1 cm tenemos una presin relativa constante P1 = 4 bar
    indicada por un manmetro. En el extremo de esta tubera instalamos una boquilla de dimetro
    de salida D2 = 0,5 cm por donde sale el agua a una velocidad v2 (ver figura). Se pregunta:

    (a)

    3.

    Cul ser el valor de las velocidades v1 y v2? Qu caudal de agua obtendremos en la


    boquilla?. Expresarlo en litros/hora.
    (b) Si cambiamos la boquilla por otra de dimetro de salida ms pequeo D 2 = 0,25cm, cul
    ser el valor de las velocidades v1 y v2? Qu caudal de agua obtendremos?
    3
    Por el tubo horizontal representado en la figura circula agua (1 = 1000 Kg/m ) y est conectado a
    3
    travs de un tubo vertical a un recipiente que contiene mercurio (2 = 13,6103 Kg/m ). La
    distancia entre el nivel del mercurio en el recipiente y el eje del tubo es h = 50 cm. El tubo
    horizontal es cilndrico y consta de tres zonas de dimetros D 1 = 5 cm, D2 = 1,5 cm y D3 = 3 cm. La
    velocidad en el punto (1) es v1 = 0,86 m/s y la altura del mercurio en el tubo vertical es h 2.

    4.

    (a) Calcular la velocidad v2 y la velocidad v3 con que el agua sale por el extremo del tubo.
    (b) Calcular la presin en el punto 2. (Patm =
    Pa).
    (c) Calcular la altura h2.
    El agua de un edificio se suministra a travs de una caera principal de dimetro D 1 = 6 cm. Se
    observa que un grifo del quinto piso, de dimetro D2 = 1 cm, localizado a 8 m de distancia
    respecto al inicio de la caera principal y a 20 m de altura por encima de la misma, llena un
    recipiente de 25 l en 20 s.

    20
    m

    Presin de agua en el hogar


    5.

    En una casa entra agua por un tubo con dimetro interior de 2.0 cm a una presin absoluto de
    4x
    Pa (unas 4 atm). Un tubo de 1.0 cm de dimetro va al cuarto de bao del segundo piso,
    5.0 cm ms arriba, ver figura. La rapidez de flujo en el tubo de entrada es de 1.5 m/s. Calcule
    la rapidez de flujo, la presin y la tasa de flujo de volumen en el cuarto de bao.

    SOLUCIN

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