Upn Viscosidad Pos Grado 1 (1)
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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS PROBLEMAS PROPUESTOS DE VISCOSIDAD 1.- Un cilindro de 10cm de radio gira concéntricamente en el interior de un cilindro fijo de 10,5cm de radio. Ambos cilindros tienen un a longitud de 45cm.Determine la viscosidad del aceite (lb-s/pie 2 ) que llena el espacio entre ambos cilindros, si se requiere un par de 80N-m para mantener una velocidad de rotación del eje igual a 110 r.p.m. 2.- Un eje de 8” de diámetro gira dentro de un apoyo de 1,5pies de longitud y 8,006”de diámetro. El huelgo que existe entre el eje y el apoyo esta lleno de un aceite lubricante, cuya viscosidad se desea evaluar en Pa-s, si el eje gira a 230 rpm y la potencia perdida por el efecto viscoso es 0,03hp. 3.- Se tienen dos planchas metálicas (23´x24”) paralelas(s=2,4); entre ambas existe aceite SAE 30 a 20ºc y la placa superior de mueve hacia la derecha a 98pies/min, mientras que la placa inferior se mantiene fija. Determine la separación entre las placas, en mm, que esta lleno de aceite, si la distribución de velocidades es lineal y la fuerza empleada para mover la placa es 190pdl. 4.- Un cilindro de 20lb de peso se desliza dentro un tubo lubricado. La holgura entre el cilindro y el tubo es 0,001”.Si se observa que el cilindro se desacelera a razón de 2 pies/s 2 cuando la velocidad es 20 pps ,determine la viscosidad del aceite en cP, asumiendo distribución lineal de velocidades. El diámetro del cilindro es 6” y su longitud 8”. 5.- Un émbolo se mueve a lo largo de un cilindro con una velocidad de 20pps.La película de aceite que separa el émbolo del cilindro tiene una viscosidad de 0,020 lb-s/pie 2 .Determine la fuerza, en N, que se requiere para mantener este movimiento, si el diámetro del cilindro es 5,0” y el diámetro del embolo 4,990” y el ancho del mismo 3” (la distribución de velocidades es lineal). 6.- Una placa de aluminio (25cmx25cm)se encuentra ubicada de forma horizontal en el medio de dos placas paralelas cuya separación es 0,002m.La placa de aluminio se mueve hacia la izquierda con una velocidad de 0,100m/s. Si el fluido que ocupa el espacio entre las placas paralelas es glicerina a 20ºc .Determine la fuerza, en N, que se requiere para dicho movimiento de la placa de aluminio.
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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
MECANICA DE FLUIDOS PROBLEMAS PROPUESTOS DE VISCOSIDAD
1.- Un cilindro de 10cm de radio gira concéntricamente en el interior de un cilindro fijo de 10,5cm de radio. Ambos cilindros tienen un a longitud de 45cm.Determine la viscosidad del aceite (lb-s/pie2) que llena el espacio entre ambos cilindros, si se requiere un par de 80N-m para mantener una velocidad de rotación del eje igual a 110 r.p.m.
2.- Un eje de 8” de diámetro gira dentro de un apoyo de 1,5pies de longitud y 8,006”de diámetro. El huelgo que existe entre el eje y el apoyo esta lleno de un aceite lubricante, cuya viscosidad se desea evaluar en Pa-s, si el eje gira a 230 rpm y la potencia perdida por el efecto viscoso es 0,03hp.
3.- Se tienen dos planchas metálicas (23´x24”) paralelas(s=2,4); entre ambas existe aceite SAE 30 a 20ºc y la placa superior de mueve hacia la derecha a 98pies/min, mientras que la placa inferior se mantiene fija. Determine la separación entre las placas, en mm, que esta lleno de aceite, si la distribución de velocidades es lineal y la fuerza empleada para mover la placa es 190pdl.
4.- Un cilindro de 20lb de peso se desliza dentro un tubo lubricado. La holgura entre el cilindro y el
tubo es 0,001”.Si se observa que el cilindro se desacelera a razón de 2 pies/s2 cuando la velocidad es 20 pps ,determine la viscosidad del aceite en cP, asumiendo distribución lineal de velocidades. El
diámetro del cilindro es 6” y su longitud 8”.
5.- Un émbolo se mueve a lo largo de un cilindro con una velocidad de 20pps.La película de aceite que separa el émbolo del cilindro tiene una viscosidad de 0,020 lb-s/pie2.Determine la fuerza, en N, que se requiere para mantener este movimiento, si el diámetro del cilindro es 5,0” y el diámetro del
embolo 4,990” y el ancho del mismo 3” (la distribución de velocidades es lineal).
6.- Una placa de aluminio (25cmx25cm)se encuentra ubicada de forma horizontal en el medio de dos placas paralelas cuya separación es 0,002m.La placa de aluminio se mueve hacia la izquierda con una velocidad de 0,100m/s. Si el fluido que ocupa el espacio entre las placas paralelas es glicerina a 20ºc .Determine la fuerza, en N, que se requiere para dicho movimiento de la placa de aluminio.
7.- Se tienen tres placas paralelas: la placa superior es de cobre, la central de plástico y la inferior de acero. El espacio entre la placa superior y la central esta lleno de agua a 20ºc y el espacio entre la placa de plástico y la de acero esta lleno de SAE 30 a 20ºc.Si la placa de cobre se mueve hacia la derecha a 2m/s, determine la velocidad y la dirección del movimiento de la placa de acero para mantener la placa de plástico estacionaria.
8.- La viscosidad de un líquido es 0,0092slug / pie-s. Determine su viscosidad en el S.I, así como su viscosidad cinemática en cSt si su peso especifico es 57 lb / pie3.
9.- Se tienen tres cilindros concéntricos, todos de 450mm de longitud El cilindro intermedio tiene 15cm de radio y la holgura entre los cilindros es de 0,003m.Si se requiere un par de torsión de 4N-m para hacer girar el cilindro intermedio a 30 rpm, manteniéndose los otros dos fijos, determine la viscosidad del aceite que llena las holguras en el S.I.
10.- Si en el problema anterior el aceite tuviera una viscosidad de 0,25 Pa-s, ¿que par de torsión se requiere, en lb-pie, para hacer girar el cilindro intermedio a 50rpm?
Ing. Antonio Arévalo Dueñas
