Flujo de fluidos examen IPN

1
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO
EXAMEN: DIAGNOSTICO ( ) PARCIAL (3RO) EXTRAORDINARIO ( ) ETS ( )
PROFESOR: Ing. Eduardo Rico González MATERIA: Mecánica de Fluidos I
ALUMNO: ___________________________________________ No. BOLETA: _______________
GRUPO: ___________ CALIFICACIÓN: __________ FECHA: __________ FIRMA: ____________
CALIFICACIÓN: 100% DEL EXAMEN
RXAMEN No. 1
Observaciones: Lea cuidadosamente las preguntas y conteste lo que se pide.
1.- Una boquilla de manguera contra
incendios tiene un diámetro de 11
/8 pulga.
Según algunos códigos de incendios, la
boquilla debe ser capaz de suministrar al
menos 250 gal / min. Si la boquilla está
conectada a una manguera de 3 pulgadas
de diámetro, ¿qué presión debe
mantenerse justo aguas arriba de la boquilla
para entregar este caudal?
2.- Se tiene aire con peso específico de
11.65 N/m3
que fluye hacia arriba por un
ducto inclinado de 6 cm de diámetro con un
caudal de 45 L/s. Si se conecta un reductor,
el diámetro del ducto se reduce hasta 4 cm.
Se mide el cambio de presión de uno a otro
extremo del reductor mediante un
manómetro diferencial que utiliza agua
como liquido manométrico. La diferencia de
elevación entre los dos puntos del tubo en
donde se fijan las dos tomas del manómetro
es de 0.20 m (distancia entre los dos puntos
z1 – z2). Determine la altura diferencial entre
los niveles del fluido de las dos ramas del
manómetro (h).
3.- El nivel del agua en un tanque esta
15 m arriba del suelo. Se conecta una
manguera al fondo del tanque y la
boquilla que está en el extremo de dicha
manguera se apunta directo hacia
arriba. El tanque se encuentra cerrado y
hay una presión de 3 atmosfera. El
sistema está a nivel del mar. Determine
la altura máxima hasta la cual podría
subir el chorro de agua.

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ALUMNO: ___________________________________________ No. BOLETA: _______________
Examen No. 2
1.- Una tubería de 15 cm de diámetro transporta 80 L/s. La tubería se ramifica en
otras dos, una de 5 cm y la otra de 10 cm de diámetro. Si la velocidad en la tubería
de 5 cm es de 12 m/s. Cuál es la velocidad en la tubería de 10 cm.
2.- Fluye aire por un medidor Venturi
cuyo diámetro es 2.6 pulgadas en la
parte de entrada y 1.8 pulgadas en la
sección de garganta. Se mide que la
presión absoluta es 12.2 psia a la
entrada, y de 11.8 psia en la garganta,
determine el flujo volumétrico del aire. El
aire tiene una densidad de 2.33 X 10-3
slugs/ft3
3.- Un tanque presurizado que contiene
agua tiene un orificio de 10 cm de
diámetro en el fondo, donde el agua se
descarga hacia la atmosfera. El nivel del
agua está 2.5 m arriba de la salida. La
presión en el tanque, arriba del nivel del
agua, es de 250 KPa (presión absoluta)
en tanto que la presión atmosférica es
de 100 KPa, determine el flujo
volumétrico que se descarga de agua
del tanque.

3
ALUMNO: ___________________________________________ No. BOLETA: _______________
Examen No. 3
1.- Para medir el flujo volumétrico en
una tubería, se emplea el tubo Venturi,
como se muestra en la figura. El
diámetro en la sección 1 es de 6
pulgadas y en la sección 2 es de 4
pulgadas. Calcular el flujo volumétrico
de aceite (sg=0.90), que fluye a través
del tubo si p1 – p2 = 3 psig
2.- De un deposito presurizado sale
agua como se muestra en la figura.
Calcular el gasto o flujo volumétrico si en
la sección A (salida del tubo) se conecta
un difusor (tobera) con diámetro de
salida de 18 cm.
3.- Una corriente de agua de diámetro
d = 0.10 m fluye de manera constante
del depósito de diámetro D = 1.0 m
como se muestra en la figura. Determine
el caudal o flujo volumétrico Q,
necesario en el tubo de abastecimiento
si la profundidad del agua permanece
constante, h = 2.0 m

4
ALUMNO: ___________________________________________ No. BOLETA: _______________
Examen No. 4
1.- Se utiliza una manguera de jardín que tiene una boquilla para llenar un recipiente
de 20 galones. El diámetro interior de la manguera es de 1 pulgada y se reduce
hasta 0.5 pulgada a la salida de la boquilla. Si la velocidad promedio en la manguera
es de 8 pies/s, calcular:
a) El flujo volumétrico y el flujo en masa del agua que circula por la manguera
b) El tiempo que tarda en llenarse el recipiente con el agua
c) La velocidad del agua a la salida de la boquilla
2.- Dos corrientes se descargan en una
tubería, como se muestran en la figura.
El flujo volumétrico de la corriente A que
entra en la tubería está dado por QA =
0.02t m3/s, y el de la corriente B por QB
= 0.008t2 m3/s, en donde t se expresa se
expresa en segundos. El área de salida
de la tubería es de 0.01 m2. Calcular la
velocidad del flujo en la salida en t = 1 s.
3.- Se tiene agua que fluye por un tubo
horizontal a razón de 1 gal/s el tubo
consta de dos secciones con diámetros
de 4 pulgadas y 2 pulgadas, con una
sección reductora suave. Se mide la
diferencia de presión entre las dos
secciones del tubo mediante un
manómetro diferencial con liquido
manométrico mercurio. Determine la
altura h del mercurio en el manómetro
diferencial.

5
ALUMNO: ___________________________________________ No. BOLETA: _______________
Examen No. 5
1.- tres tuberías suministran agua (T=
200C) de manera constante a una
tubería de salida grande como se
muestra en la figura. La velocidad v2 es
de 5 m/s, y el caudal de salida Q4 = 120
m3/h. Calcular las velocidades v1, v3 y v4.
Si se sabe que 0.2 Q3 es igual a 0.1 Q4
2.- Para vaciar una piscina de poca
profundidad se utiliza una manguera
que mide 10 m de largo y 15 mm de
diámetro interior, como se muestra la
figura. Calcular el caudal que sale por la
manguera.
3.- El agua a 20 0C fluye
constantemente a 40 kg/s a través de la
boquilla como se muestra en la figura. Si
D1 = 18 cm y D2 = 5 cm, calcular la
velocidad en la sección 1 y 2.

6
ALUMNO: ___________________________________________ No. BOLETA: _______________
Examen No. 6
1.- Cierta cantidad de aceite (sg = 0.98)
está circulando hacia arriba por el
conducto vertical, como se muestra en
la figura. La velocidad en la entrada es
de 100 pies/s, y la relación del área
entre la estación 1 y la 2 es de 0.5 (A2/A1
= 0.5). Dos tomas de presión, separadas
10 pies entre si están conectadas a un
manómetro diferencial como se muestra
en la figura. El peso específico del
líquido manométrico es de 120 lb/ft3.
Calcular la desviación Δh.
2.- El embolo de la figura hace que salga
agua (T = 60 0F) de un cilindro. Si el
embolo se mueve a 5 ft/s. Cual será la
velocidad de descarga total de agua en
la tobera si d = 2 pulgadas y D = 4
pulgadas, también determine la fuerza F
que será necesaria para mover el
embolo. La presión de salida es presión
atmosférica.
3.- A través de una tubería vertical de 30
cm de diámetro fluyen hacia arriba
220 L/s de agua. En el punto A de la
tubería la presión es de 2.20 kg/cm2. En
el punto B, 4.60 m por encima de A, el
diámetro es de 60 cm. Determinar la
presión en B en Kg/cm2

7
ALUMNO: ___________________________________________ No. BOLETA: _______________
Examen No. 7
1.- El agua fluye a 20 0C a través de la
unión de tuberías como se muestra en
la figura, se tiene a la entrada un flujo
volumétrico de 20 gal/min. La velocidad
en la sección 2 es de 2.5 m/s. una parte
del flujo es desviada a través del
cabezal de la regadera, que contiene
100 agujeros de 1 mm de diámetro. Si
se tiene un flujo en la regadera uniforme.
Calcular la velocidad de salida de los
corros de la regadera.
2.- El respiradero en el depósito que se
muestra en la figura, está cerrado y el
deposito se ha presurizado para
incrementar el caudal. Que presión
indicara el manómetro necesario para
obtener el doble del gasto que hay
cuando el respiradero está abierto.
3.- De una tubería de 0.3 m de diámetro
en la que la presión es de 300 KPa fluye
gasolina hacia una tubería de diámetro
0.15 m en la que la presión es de
120 KPa. Si el sistema de tubería es
horizontal, determine el caudal

8
ALUMNO: ___________________________________________ No. BOLETA: _______________
Examen No. 8
1.- De la boquilla que se muestra en la
figura sale agua. Determine el caudal y
la altura, h, a que puede fluir el agua.
2.- Para el ensanchamiento de la tubería
que se muestra en la figura, las
presiones en las secciones 1 y 2 son
56.3 lb/in2 y 58.2 lb/in2,
respectivamente. Determinar el flujo
másico de la gasolina en la tubería.
3.- A través de los grandes depósitos
que se muestran en la figura fluye agua
de manera estable. Determine la
profundidad del agua hA.

9
ALUMNO: ___________________________________________ No. BOLETA: _______________
Examen No. 9
1.- En la tobera que se muestra en la
figura circula un flujo estacionario de 25
kg/s de agua. Determinar la velocidad
promedio en m/s para las secciones
1 y 2. Considere que los diámetros
internos de cada sección son D1 = 12.7
cm y D2 = 0.94 cm, respectivamente.
2.- La aguja hipodérmica que se
muestra en la figura contiene un líquido
(sg = 1.05). si el líquido es para ser
inyectado de manera constante a razón
de 6 cm3/s. Con que velocidad debe
avanzar el embolo.
3.- El tanque abierto que se muestra en
la figura contiene agua a 20 0C. Si la
altura h se mantiene constante,
determinar la velocidad en la salida 2, si
la velocidad en la entrada 1 es de 3 m/s
y el flujo volumétrico que está llegando
Q3 es de 0.01 m3/s

10
ALUMNO: ___________________________________________ No. BOLETA: _______________
Examen No. 10
1.- En el medidor Venturi que se
muestra en la figura está circulando
agua. Calcule el flujo volumétrico del
agua. Si H = 20 cm, d1 = 2 cm, d2 = 16
cm.
2.- Determinar el caudal a través del
medidor Venturi que se muestra en la
figura, si el fluido que está circulando
tiene un peso específico de 9.1 KN/m3.
3.- Por medio de un sifón se extrae agua
del depósito que se muestra en la figura.
Determine el caudal que sale del
depósito y la presión en el punto 3

11
Boleta Nombre Correo EXAMEN
2019360751 ALEJANDRO
ALPIZAR CARLOS
EDUARDO
carlos.alpizar1830@gmail.com 1
2014110067 ARANDA
CEBALLOS IVAN
iarandac1300@alumno.ipn.mx 2
2019360718 AVILA MARTINEZ
JOSELINE
avila.martinez.joseline@hotmail.com 3
2019360587 BALLESTEROS
DIAZ ISAAC
isaachardy@live.com.mx 4
2019361006 BARAJAS
NEGRETE LUIS
MANUEL
luisma_bros@hotmail.com 5
2019361073 BOLAÑOS RIOS
EUGENIO
eugenio_rios@hotmail.es 6
2019360653 BUENDIA
SANCHEZ JORGE
LUIS
tajitoso22@gmail.com 7
2019360658 CHAVEZ HUERTA
GUILLERMO
gchavezh1400@alumno.ipn.mx 8
2019360900 CHAVEZ VARGAS
CARLOS IVAN
carlosivan_chavezvargas@hotmail.com 9
2019340009 CORNEJO
RODRIGUEZ SAUL
VASTIAN
ferrari2606@hotmail.com 10
2019360919 CORTES CORONA
YADIEL ABNER
yadiel_abner@hotmail.es 1
2018360592 FERIA DAVILA
KENIA
MONSERRATH
qeniita@gmail.com 2
2018364321 GARCIA GRACIA
ARNOLD IMANOL
chivas_2409@hotmail.com 3
2019360962 GARCIA
MARTINEZ
ALFREDO ELIAS
agarciam1501@alumno.ipn.mx 4
2019360880 GARCIA MORENO
DANIEL
dgarciam1506@alumno.ipn.mx 5
2019361103 GOMEZ VAZQUEZ
ALEJANDRO
alexgoku99@gmail.com 6
2019361084 GONZALEZ
FLORES RICARDO
ricardoglezf000@gmail.com 7
2013080963 GONZALEZ
VAZQUEZ
BRANDOL
brandol_gv@hotmail.com 8

12
2019361111 GONZALEZ
ZACAULA JOSE
ROBERTO
Jrobert54@hotmail.com 9
2019360911 HERNANDEZ
MARTINEZ JORGE
ALBERTO
jhernandezm1506@alumno.ipn.mx 10
2019360789 HERNANDEZ
PEREZ SANTIAGO
Santihdezp13@gmail.com 1
2019360554 IBARRA
MARTINEZ
CARLOS DANIEL
cibarram1500@alumno.ipn.mx 2
2019360793 IGLESIAS ARIAS
YESHUA RICARDO
yiglesiasa1500@alumno.ipn.mx 3
2019360957 JIMENEZ REYES
VICTOR URIEL
vjimenezr1500@alumno.ipn.mx 4
2019360766 LOPEZ REYES
ROSY YAZMIN
rossy.08@outlook.com 5
2019361206 MACUILT PISCIL
MARCO ANTONIO
mmacuiltp1800@alumno.ipn.mx 6
2019360754 MARTINEZ
ORTEGA PEDRO
DAVID
pmartinezo1500@alumno.ipn.mx 7
2019300468 MULATO RAMIREZ
PAOLA
paolamulatoramirez@hotmail.com 8
2019360647 OROZCO
VELASCO
ROBERTO
CARLOS
orozcovelascorobertocarlos@gmail.com 9
2019361138 PABLO SOTELO
ABRAHAM DE
JESUS
apablos1800@alumno.ipn.mx 10
2019360614 PALACIOS
OLIVARES IEAN
ISAI
ieanisai85@gmail.com 1
2018360021 RAMIREZ
BARAHONA
RICARDO MANUEL
ricayugimoto@hotmail.com 2
2019360906 ROCHA OLVERA
YAEL FARID
yael.f.olvera@hotmail.com 3
2014031534 ROJAS INIESTRA
ESLI BETHSUA
esly_bethsu@hotmail.com 4
2015131351 SOLIS ALCANTAR
DANIEL
danpats99solis@gmail.com 5
2015090740 SORIA FIGUEROA
ANDREA
2015090740.ipn@gmail.com 6

13
2019360732 TORRES REYES
LUIS ALBERTO
ltorresr1500@alumno.ipn.mx 7
2019360815 VAZQUEZ ENCISO
ERIK GABRIEL
evazqueze1500@alumno.ipn.mx 8
2019360437 VELAZQUEZ
BENITEZ JESUS
ENRIQUE
kikebenitez385@gmail.com 9
2019361027 VILLEGAS
GONZALEZ
EDSON EDMUNDO
edsonvillegas2062000@gmail.com 10
2019360450 ZARATE CUAPIO
ALIN MICHEL
azaratec1802@alumno.ipn.mx 1

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