FENOMENOS DE TRANSPORTE

INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL ALTIPLANO DE TLAXCALA
Ingeniería en Industrias Alimentarias
Flujo de Fluidos
Tercer Problemario para Evaluación
INSTRUCCIONES: Los siguientes problemas deberán entregarse debidamente resueltos
incluyendo la memoria de cálculo.
1.
Fuerza del viento en la chimenea de un calentador de vapor. Una chimenea cilíndrica de un
calentador de vapor tiene un diámetro de 1.0 m y 30.0 m de alto. Está expuesta a un viento de
25°C que tiene una velocidad de 50 millas/hr. Calcular la fuerza ejercida sobre la chimenea del
calentador
2.
Flujo y caída de presión de gases en un lecho empacado. Fluye aire a 394.3°K a través de un
lecho empacado de cilindros que tienen un diámetro de 0.0127 m y una longitud igual al
diámetro. La fracción de vacío del lecho es de 0.40 y la longitud del lecho empacado es de 3.66 m.
El aire penetra en el lecho a 2.20 atm absolutas a una velocidad de 2.45 kg/m2-s basada en el corte
transversal del lecho vacío. Calcular la caída de presión del aire en el lecho.
3.
Medición del flujo de aceite por un orificio. Un aceite pesado a 20°C que tiene una densidad de
900 kg/m3 y una viscosidad de 6 cp fluye por una tubería de acero de cédula 40 de 4 plg. Cuando
el gasto es de 0.0174 m3/s, se desea tener en el manómetro una lectura de caída de presión
equivalente a 0.93 x 105 Pa. ¿De qué tamaño debe ser el orificio que se usa si se supone que el
coeficiente del orificio es de 0.61? ¿Cuál es la pérdida de presión permanente?
4.
Uso de un Vénturi para medir el flujo de agua. Fluye agua a 20°C en una tubería de acero de
cédula 40 de 2 pulg. Su gasto se mide con un medidor Vénturi que tiene un diámetro de garganta
de 20 mm. La lectura del manómetro es de 214 mm de mercurio. El coeficiente del Vénturi es de
0.98. Calcular el gasto.
5.
Caída de presión para un líquido de ley exponencial; puré de plátano. Un fluido biológico que
obedece la ley exponencial y es puré de plátano, fluye a 23.9°C con velocidad de 1.018 m/s por
una tubería lisa de 6.10 m de largo con un diámetro interno de 0.01267m. Las propiedades de flujo
de este puré son K= n 6.0 N e0.454/m2 y n= 0.454. La densidad del fluido es 976 kg/m3.
a. Calcular el número de Reynolds generalizado y la caída de presión si
γ = K’ 8 n’-1
n’= n
𝐾 ′ 4𝐿 8𝑉 𝑛
( )
∆𝑝 =
𝐷
𝐷
3𝑛′ + 1
𝐾 = 𝐾(
)
4𝑛′
′
Asegurarse de convertir K a K’ antes de proceder
Lucía Edith Mendoza Medina
𝑛′
′