98308990 Flujo de Tuberias

7/29/2019 98308990 Flujo de Tuberias

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1) Una tubera de 30 cm de dimetro tiene un corto tramo en que el dimetro sereduce gradualmente hasta 15 cm y de nuevo aumenta a 30 cm, la seccin de 15

cm esta 60 cm por debajo de la seccin A, situada en la tubera de 30 cm,

donde la presin es de 5.25 kgf/cm2. Si entre las dos secciones anteriores se

conecta un manmetro diferencial de mercurio, Cul es la lectura delmanmetro cuando circula hacia abajo un caudal de agua de 120 l/s? supngase

que no existen perdida.

Hallando la velocidad uno (velocidad del tubo de mayor dimetro, A)

Altura de la velocidad:

Hallando la velocidad dos (velocidad del tubo de menor dimetro, B)

Por ecuacin de continuidad:

, Despejando V2 resulta: Sustituyendo valores: Altura de la velocidad:

Aplicando ecuacin de Bernoulli, de la seccin A - seccin B, para hallar la presin en

A.


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Del manmetro obtenemos:

Sustituyendo:

Ranald Giles, Jack Evett y Cheng Liu, Mecnica de los fluidos e hidrulica, pagina 155

ejercicio 7.61, tercera edicin.

2) El agua fluye radialmente entre dos bridas situadas en el extremo de unatubera de 15.24 cm de dimetro, como se muestra en la figura. Despreciando

las perdidas, su la altura de presin en A es -0.305m, determinar la altura de

presin en B y el caudal en lps.

Hallando las velocidades en cada seccin

Aplicando ecuacin de Bernoulli seccin A seccin C:

Despejando:


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Halando la altura de presin en B:



3) Mediante una bomba se enva agua desde un recipiente A, a una elevacin de228.75asta otro depsito E, a una elevacin de 244 m, a travs de una tubera

de 30.5 cm de dimetro. La presin en la tubera de 30.5 cm en el punto D, a

una elevacin de 198.3 m, es de 5.62 kgf/cm

2

. Las prdidas de carga son: de Aa la entrada de la bomba B = 0.61 m; de la salida de la bomba C hasta D = 38

V2/2g, y desde D A E = 40 V2/2g. determinar el caudal Q y la potencia en CV

suministrada por la bomba BC.

Aplicando ecuacin de Bernoulli de la seccin D a E:

Despejando la velocidad y sustituyendo valores queda:

Aplicando ecuacin de Bernoulli de la seccin A a E:

Hallando la potencia de la bomba:


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4) Una bomba situada a una cota topogrfica de 3.05 m mueve 222.2 l/seg deagua a travs de un sistema de tuberas horizontales hasta un deposito

cerrado, cuya superficie libre esta a una cota de 6.10 m . La altura de presin

en la seccin de succin, de 30.5 cm de dimetro, de 59.0 m. la tubera de

15.24 cm ( = 0.030) tiene 30.2 m de longitud, sufre un ensanchamiento bruscohasta 30.5 cm, continuando con una tubera de este dimetro ( = 0.020) y una

longitud de 183 m hasta el depsito. Una vlvula de 30.5 cm, K = 1.0, est

situada a 30.5 m del depsito. Determinar la presin sobre la superficie libre

del agua del depsito.

Hallando las velocidades y alturas de velocidades para el tubo de menor dimetro 1, y

el de mayor dimetro 2:

Aplicando ecuacin de Bernoulli seccin 1 (entrando a la bomba) seccin 2 (saliendo

de la bomba).

Aplicando ecuacin de Bernoulli seccin 1 seccin 3 (superficie libre del agua).

Determinando hpf (altura de prdidas de friccin).


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Para el dimetro menor 1:

Para el dimetro mayor 2:

Determinando hpl (altura de prdidas locales).

Para la vlvula:

Determinando hpe (altura de perdidas por ensanchamiento).

Para este caso es un ensanchamiento brusco.

Sustituyendo valores en la ecuacin de Bernoulli:


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5) Si la bomba B de la figura transfiere al fluido 71 CV cuando el caudal de aguaes 222 l/seg. a que elevacin puede situarse el depsito D?

Hallando la altura de energa que da la bomba:

Aplicando ecuacin de Bernoulli de A-D:

Determinando las prdidas por friccin:

De A-B:

De C-D:


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Determinando las prdidas locales:

Por la vlvula:

Por entrada:

Por salida:

Sustituyendo valores y despejando h en la ecuacin de Bernoulli:


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6) A travs del sistema mostrado en la figura fluye agua a 38C. Las tuberas sonnuevas, de fundicin asfaltada y sus longitudes 54.9 m la de 7.62 cm y 30.5 m

la de 15.24 cm. Los coeficientes de prdidas de los accesorios y vlvulas son:

Codos de 7.62 cm, K = 0.40 cada uno; codo de 15.24 cm, K = 0.60, y la vlvula de

15.24 cm, K = 3.0. Determinar el caudal.

Coeficiente de rugosidad = 0.012 cm segn la tabla 8.1 pagina 285 del libro Hidrulica

general, Gilberto Sotelo.

Hallando la viscosidad cinemtica por interpolacin:


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Determinando los nmeros de Reynolds:

Aplicando ecuacin de Bernoulli:

Determinando perdidas por friccin:

Para el tubo de menor dimetro 1:

Para el tubo de mayor dimetro 2:

Determinando las prdidas locales:

Para el tubo de menor dimetro 1:

Para el tubo de mayor dimetro 2:

De salida:


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De entrada:

Por ensanchamiento:

Sustituyendo en la ecuacin de Bernoulli:

Despejando Q:


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Aplicando mtodo de las iteraciones:

El landa encontrado se hallaba mediante

Para el de menor dimetro, 1: ( )

Para el de mayor dimetro, 2:

( )

Donde el caudal ser 0.0132 m3/seg o bien 13.2 l/seg.

Ranald Giles, Jack Evett y Cheng Liu, Mecnica de los fluidos e hidrulica, pagina 190 ejercicio 8.67, tercera edicin.

Landa 1 Landa 2 Caudal Reynolds 1 Reynolds 2 10(E/D),1 500(E/D),1 10(E/D),2 500(E/D),2

Landa 1

encontrado

Landa 2

encontrado

0.03 0.03 0.0115 251804.9861 125960.2200 6350 317500 12700 635000 0.02280 0.02100

0.02280 0.02100 0.0131 286391.8172 143261.5647 6350 317500 12700 635000 0.02270 0.02073

0.02270 0.02073 0.0132 286999.0179 143565.3042 6350 317500 12700 635000 0.02269 0.02073

0.02269 0.02073 0.0132 287008.4699 143570.0324 6350 317500 12700 635000 0.02269 0.02073

0.02269 0.02073 0.0132 287008.6168 143570.1059 6350 317500 12700 635000


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

(UNI-RUPAP)

DEPARTAMENTO DE HIDRULICA Y MEDIO AMBIENTE

TRABAJO NUMERO 2 Y 3

INTEGRANTES:

ENRIQUE LUIS CORDON MENA 2010-32655

GRUPO: IC-31D

PROFESOR: Dr. NESTOR JOSE LANZA

FECHA: 25 DE JUNIO DEL AO 2012


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