flujo en tuberias
Páginas: 3 (558 palabras)
Publicado: 2 de octubre de 2013
PROBLEMA 1.- Cierta parte de unas tuberías de hierro fundido de un sistema de
distribución de agua involucra dos tuberías en paralelo. Ambas tuberías paralelas
tienen un diámetro de 30 cm y elflujo es totalmente turbulento. Una de las ramas
(tubería A) mide 1000 m de largo, mientras que la otra rama (tubería B) mide 3000m
de largo. Si la razón de flujo a través de la tubería A es 0.4 m3 /s,determine la razón
de flujo a través de la tubería B. No considere pérdidas menores y suponga que la
temperatura del agua es de 15oC.
a
3
Q := 0.4⋅
La
L := 1000⋅ m
Datos :
m
L :=3000⋅ m
A
Qa
b
s
D := 30⋅ cm
ρ := 999.1 ⋅
kg
3
μ := 1.139 ⋅ 10
B
Qb
La densidad y viscocidad del agua a 15 °C es :
Lb
− 3 N⋅ s
⋅
e := 0.26⋅ mm
2
mm
para tubería de hierro funcico
Estrategia:
Como el sistema esta en paralelo, la caida de presión en ambas ramas es la misma, utilizaremos este
hecho parra resolver el problema:
1 Primerocalculamnos la caida de presión en base a datos disponibles del ramal A
2 Luego con esta caida de presión calculamos el caudal en el ramal B.
Procedimiento:
Comenzamos analizando la rama A, delsistema de tubos.
A partir de la ecuación generalizada de Bernoulli, se tiene:
2
2
p1 V1
p
V
+
+ Z 1 = 2 + 2 + Z 2 + hp
ρg 2 g
ρg 2 g
p1
p
= 2 + hp ⇒
ρg ρ g
de donde:
Δp = ρ ⋅ g ⋅hp
p1 − p 2 = ρ ⋅ g ⋅ hp
(1)
donde las perdidas hp = hf + ha, pérdidades de carga por fricción + pérdidas en accesorios. Sin
embargo en este problema sólo tomaremos en cuenta las pérdidas porfricción.
Las pérdidas de carga por fricción se calculan a partir de la ecuación de Darcy:
L V2
D 2g
hp = f
mca
Para ello calculamos primero el número de Re:
4⋅ Q
V :=
a
2
π⋅D
V = 5.659
a
m
s
ρ⋅ V ⋅ D
Re :=
como Re>2100, el flujo es turbulento.
e
ξ :=
La rugosidad relativa
D
a
μ
Re = 1.489 × 10
6
−4
ξ = 8.667 × 10
Estos dos últimos...
distribución de agua involucra dos tuberías en paralelo. Ambas tuberías paralelas
tienen un diámetro de 30 cm y elflujo es totalmente turbulento. Una de las ramas
(tubería A) mide 1000 m de largo, mientras que la otra rama (tubería B) mide 3000m
de largo. Si la razón de flujo a través de la tubería A es 0.4 m3 /s,determine la razón
de flujo a través de la tubería B. No considere pérdidas menores y suponga que la
temperatura del agua es de 15oC.
a
3
Q := 0.4⋅
La
L := 1000⋅ m
Datos :
m
L :=3000⋅ m
A
Qa
b
s
D := 30⋅ cm
ρ := 999.1 ⋅
kg
3
μ := 1.139 ⋅ 10
B
Qb
La densidad y viscocidad del agua a 15 °C es :
Lb
− 3 N⋅ s
⋅
e := 0.26⋅ mm
2
mm
para tubería de hierro funcico
Estrategia:
Como el sistema esta en paralelo, la caida de presión en ambas ramas es la misma, utilizaremos este
hecho parra resolver el problema:
1 Primerocalculamnos la caida de presión en base a datos disponibles del ramal A
2 Luego con esta caida de presión calculamos el caudal en el ramal B.
Procedimiento:
Comenzamos analizando la rama A, delsistema de tubos.
A partir de la ecuación generalizada de Bernoulli, se tiene:
2
2
p1 V1
p
V
+
+ Z 1 = 2 + 2 + Z 2 + hp
ρg 2 g
ρg 2 g
p1
p
= 2 + hp ⇒
ρg ρ g
de donde:
Δp = ρ ⋅ g ⋅hp
p1 − p 2 = ρ ⋅ g ⋅ hp
(1)
donde las perdidas hp = hf + ha, pérdidades de carga por fricción + pérdidas en accesorios. Sin
embargo en este problema sólo tomaremos en cuenta las pérdidas porfricción.
Las pérdidas de carga por fricción se calculan a partir de la ecuación de Darcy:
L V2
D 2g
hp = f
mca
Para ello calculamos primero el número de Re:
4⋅ Q
V :=
a
2
π⋅D
V = 5.659
a
m
s
ρ⋅ V ⋅ D
Re :=
como Re>2100, el flujo es turbulento.
e
ξ :=
La rugosidad relativa
D
a
μ
Re = 1.489 × 10
6
−4
ξ = 8.667 × 10
Estos dos últimos...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.