Caudal

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PROBLEMAS DE CAUDALES

Se define caudal de un fluido como la cantidad de éste, que está pasando pon un punto dado en un tiempo dado.

Se hablará de caudal volumétrico C o simplemente caudal,cuando se trata del volumen que fluye y se especificará como caudal másico G cuando se tarte de la masa que fluye.

Según ambas definiciones, siendo V el volumen del fluído y m la masa, tendremos lassiguientes expresiones matemáticas, con t como el tiempo:

[pic] [pic]

Las unidades en que se mide normalmente el caudal son: m3/h; lt/seg; pie3/min; galones/min; etc. Lascorrespondientes de caudal másico son: ton/h; kg/seg; librs/min; etc.

Frecuentes resultan los problemas de llenado y vaciado de recipientes a través de válvulas o llaves que permiten un flujo dado defluidos a través de ellas.

En general los flujos de alimentación o descarga por una válvula dada se consideran constantes.

Al fluir un fluído por un conducto de sección A cualquiera puedecalcularse su velocidad de flujo como:

[pic]

Las unidades son las de velocidad de un móvil en movimiento, vale decir, pie/seg; km/hr; m/seg; etc. correspondiendo la distancia al tramo de conducto que harecorrido el fluído en un tiempo t.

Ejemplo 1:

Por una cañería circular de 3 pulgadas de diámetro se llena un estanque de 20 pie3, en media hora. Calcular el caudal de alimentación y lavelocidad de flujo en la cañeria.
[pic]
Como el diámetro de la cañería es 3 pulgadas (0,25 pies) la sección circular es:

[pic]

[pic]
Ejemplo 2:

Un estanque demora a minutos en llenarse abriendola válvula 1 y b minutos abriendo la válvula 2. ¿Cuánto demora en llenarse abriendo ambas válvulas?

Sea V el volumen del estanque, entonces:

[pic] y [pic]

Sea t el tiempo que tarda enllenarse con las dos llaves abiertas.
Entonces el volumen total será igual a la suma de lo entregado por cada llave en ese tiempo.

[pic]

Reemplazando C1 y C2 se tiene [pic] de donde [pic]

Este...
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