Ejercicios 1 y 2 - Aplicación del diagrama de Moody y fórmula de Colebrook White
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Ejercicio 1 (Por el método de Colebrook & White) En la tubería 3: - → V 3 = 0.789 m/s - Número de Reynolds: → Re 3 = 2.01E+05 - De la ecuación de Colebrook: → f supuesto f 3 0.02 0.01673 0.01673 0.01696 0.01696 0.01694 0.01694 0.01694 - Pérdida de carga De la ecuación de Darcy: → hf 3 = 1.271 m En el punto M: - De CP M = 126 + hf 3 → CP M = 127.271 m En la tubería 4: - De CP M = 124 + hf 4 → hf 4 = 3.271 m - → V 4 = 1.469 m/s - De la ecuación de continuidad: → Q 4 = 0.1072 m 3 /s 107.2 l/s En el punto M: - De Q 2 = Q 3 + Q 4 → Q 2 = 147.2 l/s En la tubería 2: - De la ecuación de continuidad: → V 2 = 0.897 m/s De la ecuación de continuidad con Q 3 = 40 : Calcular la potencia requerida que debe tener la bomba para que el caudal en la tubería 3 sea de Q 3 = 40 l/ De la ecuación combinada de Colebrook y Darcy-Weisbach
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Ejercicio 1 (Por el método de Colebrook & White)
En la tubería 3:
- → V3 = 0.789 m/s
- Número de Reynolds: → Re3 = 2.01E+05- De la ecuación de Colebrook:
→ f supuesto f3
0.02 0.016730.01673 0.016960.01696 0.016940.01694 0.01694
- Pérdida de cargaDe la ecuación de Darcy: → hf3 = 1.271 m
En el punto M:- De CPM = 126 + hf3 → CPM = 127.271 m
En la tubería 4:- De CPM = 124 + hf4 → hf4 = 3.271 m
- → V4 = 1.469 m/s
- De la ecuación de continuidad: → Q4 = 0.1072 m3/s107.2 l/s
En el punto M:- De Q2 = Q3 + Q4 → Q2 = 147.2 l/s
En la tubería 2:- De la ecuación de continuidad: → V2 = 0.897 m/s
De la ecuación de continuidad con Q3
= 40 :
Calcular la potencia requerida que debe tener la bomba para que el caudal en la tubería 3 sea de Q3 = 40 l/
De la ecuación combinada de Colebrook y Darcy-Weisbach
- Número de Reynolds: → Re2 = 4.10E+05- De la ecuación de Colebrook:
→ f supuesto f2
0.02 0.016610.01661 0.016730.01673 0.016720.01672 0.01672
- Pérdida de cargaDe la ecuación de Darcy: → hf2 = 2.248 m
En la bomba (B):- De CPS = CPM + hf2 → CPS = 129.519 m- Además se cumple:
Q1 = Q2 , D1 = D2 → Q1 = 147.2 l/s- De la ecuación de continuidad
V1 = V2 → V1 = 0.897 m/sEn la tubería 1:
- Re1 = Re2 f1 = f2 → f1 = 0.01672- Pérdida de carga
De la ecuación de Darcy: → hf1 = 0.450 mEn la bomba (B):
- De CPE = 100 - hf1 → CPE = 99.550 m- Altura Dinámica Total de bombeo ADT:
ADT = HB = CPS - CPE → HB = 29.97 m
- Potencia requerida:
→ Pot = 77.3 HP
Donde:n = 75%γ = 998.3 kg/m3
Q = Q1 = 0.1472 m3/s
De la ecuación de la potencia en una bomba en unidades de HP:
longitud rugosidad rugosidad relativa caudal ViscosidadL (m) D (pulg.) D (m) ε (m) r = ε/D Q (l/s) ν (m2/s)
1 300 18'' 0.4572 0.00015 0.000332 1500 18'' 0.4572 0.00015 0.000333 600 10'' 0.254 0.000045 0.00018 40.04 600 12'' 0.3048 0.000045 0.00015
Tubería
Información:
1.00E-06
diámetro
/s. Considerar ν=10-6 m2/s y un rendimiento de la bomba de 75%.
