ejercicio 3

Medida de flujo usando un tubo pitot. Se usa un tubo de pitot para medir el gasto del agua a 20°C en el centro de una tubería que tiene un diámetrointerior de 102.3 mm. La lectura del manómetro es de 78 mm de tetracloruro de carbono a 20°C. El coeficiente del tubo pitot es de 0.98.
A) Calcula lavelocidad en el centro y la velocidad promedio.
B) Calcule la tasa de flujo volumétrico del agua.

DATOS:
D= 0.1023m
Ah=0.078m
CA= 0.98
Propiedades delagua a 20°C
µ= 1.005X10-3
ρ= 998.23kg/m3
1.- Calcular la presión estática absoluta, la lectura del manómetro indica Ah= 0.078m de tetracloruro decarbono y se considera una densidad de ρ=1595kg/m3 y la del agua de ρ=998.23kg/m3 todo a 20°C.
La fórmula es la siguiente:

Y sustituyendo valores:Análisis dimensional:

El resultado obtenido se utiliza en la ecuación para calcular la velocidad máxima en el centro.
La fórmula es la siguiente:

Ysustituyendo valores

Análisis dimensional:

Calcular el número de Reynolds usando la velocidad máxima.
La fórmula es la siguiente:

Y sustituyendo valoresAnálisis dimensional

A partir de la fig. 2.10-2 de razón Vprom/Vmáx en función del número de Reynolds para una tubería se ubicó el número de Reynoldsen 105 y se intersecto en la curva con un valor de 0.825.
Entonces se calcula la velocidad promedio:

B.- Calculo del gasto volumétrico del agua.Calcular el área de la tubería

Y con el área que se obtuvo se puede calcular el gasto volumétrico:
LA fórmula es la siguiente:

Y sustituyendo valores: