1.

De Navier Stokes en coordenadas cilíndricas se obtiene el perfil de velocidades, que al integrarlo en la sección transversal de la tubería, se obtiene el caudal circulante.

En al tubería de ingreso de aire

Aguas abajo del tubo de ingreso de aire

Se cumple continuidad de masa (gasto másico que entra=gasto másico que sale), pero como los fluidos son incompresibles, se cumple continuidad de caudales (caudal que entra=caudal que sale)

2.

a)

b)

Considerando una línea de corriente que va desde el punto (1) hacia el punto (3), se obtienen las siguientes expresiones a partir de la ecuación de Euler.

Euler entre (1) y (2)

Euler entre (2) y (3)

Pero

Sumando ambas ecuaciones ((1)+(2))

Utilizando (2) en (3)

Pero

Utilizando la solución de la indicación y determiando las constantes de las condiciones iniciales:

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