Solucion Problema 4 F Incompresibles

OPERACIONES DE FLUJO DE FLUIDOS Y TRANSMISIÓN DE CALOR

PROBLEMA 4. FLUIDOS INCOMPRESIBLES
Enviado por Jorge Martínez de la Calle
Se bombea agua a 20ºC (Pv : 2.339 Pa) entre dos embalses a través deuna tubería de fundición de 20
cm de diámetro. La conducción, con 350 m de longitud, presenta una válvula de retención y dos de
atajadera. La diferencia de altura entre el nivel de los dos embalses esde 30 m. La aspiración de la
bomba se encuentra 2 m por debajo del nivel del agua en el embalse de partida y está unida a él por
una tubería de 30 m. El rodete de la bomba tiene un diámetro de 220mm. Calcular:
a) Caudal que circula por la tubería.
b) CNPA requerida por la bomba. Comentar el valor estimado.
c) CNPA disponible.
d) ¿Cuanto puede descender el nivel del primer embalse sin que labomba cavite si el caudal es
constante?

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PROBLEMA 4. FLUIDOS INCOMPRESIBLES
Enviado por Jorge Martínez de la Calle
a) Caudal quecircula por la tubería.
Vamos a hallar la ecuación de la curva carga-caudal para la instalación.
La presión en el punto inicial y el punto final es atmosférica (1 atm). La velocidad inicial y finaltambién son iguales, por lo tanto anulamos los términos de Energía Cinética y Energía Potencial de
Presión de la ecuación de Bernoulli:

W = ( z 2 − z1 ) ⋅ g + ΣF
Para hallar la carga dividimos todos lostérminos por la gravedad quedando la ecuación de Bernoulli:

H=

ΣF
W
= ( z 2 − z1 ) +
g
g

La pérdida de Energía por rozamiento (ΣF ) la ponemos en función de la velocidad y del caudal, dato
éste últimoque tenemos que calcular mediante tanteo utilizando la curva de la bomba.

ΣF = 2 fV 2

L + Leq
D

Cogemos que para una válvula de tajadera la longitud equivalente es 8 veces el diámetro de laconducción y para una válvula de retención 100 veces.

H = ( z 2 − z1 ) + 2 fV 2

L + Leq

350 + (100·0.2) + ( 2·8·0.2)
) [m ]
0.2·9.81
D· g
H = (30 + 380.4 fV 2 ) [m ]
= (30 − 0) + ( 2 fV 2

Vamos a...