Taller 2 Flujo De Tuber as
1) a través de un tubo de 6" de diámetro fluyen 124L/s de agua con una temperatura de 15°C. Calcule el número de Reynolds y establezca si el flujo es laminar o turbulento.
Diámetro(m)
0,1524
Q(M3/s)
0,1240
Reynolds
T(°C)
15
907948,45
Área(m2)
0,0182
V(m/s)
6,7977
Flujo Turbulento
0,0000
Densidad(Kg/m3)
1000
0,0011
2) Para la tubería del problemaanterior, ¿cuál sería el caudal límite para flujo laminar? mediante este resultado explique porque es tan difícil encontrar flujos laminares cuando el fluido en un sistema de tuberías es agua.
v(m/s)
0,0150
Q(m^3/s)
0,0003
3) cuál sería el número de Reynolds si el fluido del problema 1 fuera petróleo crudo pesado con densidad de 0,83 g/cm3, viscosidad dinámica de 0,8 Pa s.
Densidad (Kg/m3)830
Reynolds
0,8
1074,82
4) ¿a qué altura desde el fondo de una canal se debe medir la velocidad de tal manera que esta sea igual a la velocidad media de flujo en la sección transversal? se supone que el canal es muy ancho con una profundidad y que el flujo es hidráulicamente rugoso. ¿cambiaría este resultado si el flujo fuera hidráulicamente liso?
5) Demuestre la ecuación:
6) A travésde una tubería de 8 pulgadas de diámetro fluye un aceite con una densidad de 900 kg/m3 y v= 2E-4 m2/s. si el número de Reynolds del flujo es de 1800, calcule:
a) la velocidad media del flujo
b) la velocidad máxima del flujo
c) dibuje el perfil de velocidades
d) el esfuerzo cortante en la pared
e) la velocidad de corte
Re
1800
Ʋ(m/s)
1,7717
Densidad
( kg/m3)
900
0,00020Diametro(m)
0,20320
Area(m2)
0,03243
b)
Vmax
3,5433
d)
f
0,0356
hf
2,7993
Ƭ(Kg/ms2)
Esfuerzo Cortante
12,5550
e)
V
0,1181
7) Demuestre La Ecuación:
8) A través de una tubería de 12" de diámetro fluye agua a 15°C. la tubería de PVC con un KS= 0,0015mm. si el caudal es de 120L/s calcule:
a) la velocidad media del flujo
b) velocidad máximadel flojo
c) perfil de velocidades
d) la velocidad de corte
e) esfuerzo cortante en la pared de la tubería
f) dibuje el perfil de velocidades
a)
Diámetro(m)
0,3048
T°C
15
Ʋ(m/s)
1,6446
Ks
0,0000015
Q(m3/s)
0,12
Re
439329,896
0,0000011
Área(m2)
0,0729659
V(m/s)
1,6446044
b)
Vmax
3,2892
(d,e)
f
0,00724
hf
2,92596
Ƭ(Kg/ms2)
218722,243
V14,78926
9) Demuestre la ecuación:
Ecuaciones De Hidráulicamente Liso Y Rugoso:
10) Para transportar agua a 100°C se utiliza una tubería de concreto de 6" de diámetro. Si la rugosidad absoluta de la tubería es de 0,8 mm y el caudal de 142 l/s calcule:
a) la velocidad media del flujo
b) la velocidad máxima de flujo
c) el perfil de velocidad
d) la velocidad de corte
e) el esfuerzo cortante enla pared de la tubería
f) dibuje el perfil de velocidades
Diametro (m)
0,1524
ks(mm)
0,8
Q(m3/s)
0,142
Ʋ(m/s)
Area (m2)
0,018241469
7,784460674
v (m/s)
7,784460674
Re
4007945,293
0,000000296
b)
Vmax
15,56892135
(d,e)
f
11,10
hf
50260,94
Ƭ(Kg/ms2)
1878557943
V
1370,605
11) A fin de inyectar agua temperatura 15°C para lubricar los cojinetes de una elice seutiliza un tuvo capilar de 0,2 mm de diámetro. Calcule el máximo caudal para el cual el flujo sigue siendo laminar. Para este caudal cual sería la caída de presión si el capilar tiene una longitud de 1,2 m.
12) Demuestre que para un flujo laminar completamente desarrollado de un fluido viscoso a lo largo de un tubo vertical, la relación entre el número de Reynolds (Re) y el diámetro de latubería (d) puede expresarse como:
Suponga que en ambos extremos del tubo la presión es atmosférica. Calcule el máximo diámetro que se puede tener para agua a 10°C si el flujo debe ser laminar. ¿Por qué no se tiene en cuenta la longitud del tubo?
13) A través de una tubería de 4 pulgadas de diámetro con una longitud de 2630 m fluye petróleo crudo pesado (ρ = 830 kg/m3, μ = 0.8 Pa.s) La...
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