Practica 2-MECANICA DE FLUIDOS
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Practica Calificada N°2b Mecánica de fluidos y de partículas 1. Dada la siguiente red ramificada que transporta un fluido determinar los caudales de la red. Tramo Longitud, m Diámetro , in ε/D Accesorios Válvulas I 150 4 0.0005 Le/D=35 ∑ Le/D= ∑ 350 II 50 3 0.0001 Le/D=60 ∑ Le/D= ∑ 150 III 180 3 ½ 0.0001 Le/D=0 ∑ Le/D= ∑ 200 IV 100 2 ½ 0.001 Le/D= 250 ∑ Le/D= ∑ 100 V 60 3 0.0005 Le/D= 30 ∑ Le/D= ∑ 320 VI 40 4 0.002 Le/D= 80 ∑ Le/D= ∑ 250 Solución: Primero suponemos 2 presiones lógicas en el nodo A y B para realizar nuestros cálculos Luego con los datos del problema realizamos a calcular lo siguiente: Tramo I II III IV V VI PA, bar P B, bar 7 3
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Mecánica de fluidos y de partículas1. Dada la siguiente red ramificada que transporta un fluido determinar los caudales de la red. Tramo Longitud, m Diámetro, in ε/D Accesorios VálvulasI 150 4 0.0005 ∑Le/D=35 ∑Le/D= 350II 50 3 0.0001 ∑Le/D=60 ∑Le/D= 150III 180 3 ½ 0.0001 ∑Le/D=0 ∑Le/D= 200IV 100 2 ½ 0.001 ∑Le/D= 250 ∑Le/D= 100V 60 3 0.0005 ∑Le/D= 30 ∑Le/D= 320VI 40 4 0.002 ∑Le/D= 80 ∑Le/D= 250Solución:Primero suponemos 2 presiones lógicas en el nodo A y B para realizar nuestros cálculosPA, bar P B, bar7 3Luego con los datos del problema realizamos a calcular lo siguiente:Tramo I II III IV V VID, in 4 3 3.5 2.5 3 4D, m 0.1016 0.0762 0.0889 0.0635 0.0762 0.1016A , m2 0.008107 0.004560 0.006207 0.003167 0.004560 0.008107L, m 150 50 180 100 60 40P, bar 10 3 2.442030081 1 0.7 8ε/D 0.0005 0.0001 0.0001 0.001 0.0005 0.002∆z 0 0 0 0 0 0∆P x105, Pa -309504.8369 -390495.1631 -446292.155 -144203.0081 -174203.0081 -109504.8369Luego: hL , m 35.055 44.229 50.548 16.333 19.731 12.403Acc ∑Le/D 35 60 0 250 30 80Val ∑Le/D 350 150 200 100 320 250(L/D)tot 1861.4 866.2 2224.7 1924.8 1137.4 723.7Además:ρ, g/ml 0.9ρ, Kg/m3 900g, m/s2 9.81µ, cP (g/ms) 0.8µ, Kg/ms2 0.0008Y realizando estas operaciones en cada tramo obtenemos:Re 68404.28662 86842.07069 63217.55811 34327.47254 57465.63927 63337.431991/ 7.529808379 8.504709292 8.351342308 6.928425856 7.495199828 6.47289013u, m/s 4.506 8.616 5.279 3.329 5.024 3.587q , m3/s 0.03653409 0.039290 0.032767 0.010544 0.022913 0.029080q, L/min 2.192 2.357 1.966 0.633 1.375 1.745A la convergencia de los caudales según la ecuación en cada nodo nos da:Nodo A ∑qin-∑qout -0.252 Nodo B ∑qin-∑qout -0.399 |∑A|+|∑B| 0.65082Donde vemos que no se cumple por lo tanto retornamos al paso donde calculamos y buscamos presiones para el nodo A y nodo B que coincidan con la convergencia y tenemos: PA, bar P B, bar6.76 2.85Nodo A ∑qin-∑qout 0.001 Nodo B ∑qin-∑qout 0.007 |∑A|+|∑B| 0.00737Donde comprobamos que si se cumple la convergencia, por lo tanto los resultados a estas presiones son:hL , m 36.697 42.587 44.286 20.954 24.352 14.045Acc ∑Le/D 35 60 0 250 30 80Val ∑Le/D 350 150 200 100 320 250(L/D)tot 1861.4 866.2 2224.7 1924.8 1137.4 723.7Re 71087.81993 84196.51137 62502.31444 33015.10591 55560.16851 70529.579331/ 7.536838731 8.490718781 8.345448377 6.921104861 7.487953706 6.478961362u, m/s 4.687 8.339 5.215 3.199 4.853 3.998q , m3/s 0.03800279 0.038030 0.032373 0.010130 0.022132 0.032412q, L/min 2.280 2.282 1.942 0.608 1.328 1.945Donde los caudales son:
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Practica Calificada N2bMecnica de fluidos y de partculas1. Dada la siguiente red ramificada que transporta un fluido determinar los caudales de la red.
TramoLongitud, mDimetro, in/DAccesoriosVlvulas
I15040.0005 Le/D=35 Le/D= 350
II5030.0001 Le/D=60 Le/D= 150
III1803 0.0001 Le/D=0 Le/D= 200
IV1002 0.001 Le/D= 250 Le/D= 100
V6030.0005 Le/D= 30 Le/D= 320
VI4040.002 Le/D= 80 Le/D= 250
Solucin:Primero suponemos 2 presiones lgicas en el nodo A y B para realizar nuestros clculosPA, barP B, bar
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Luego con los datos del problema realizamos a calcular lo siguiente:TramoIIIIIIIVVVI
D, in433.52.534
D, m0.10160.07620.08890.06350.07620.1016
A , m20.0081070.0045600.0062070.0031670.0045600.008107
L, m150501801006040
P, bar1032.44203008110.78
/D0.00050.00010.00010.0010.00050.002
z000000
P x105, Pa-309504.8369-390495.1631-446292.155-144203.0081-174203.0081-109504.8369
Luego:
hL , m35.05544.22950.54816.33319.73112.403
Acc Le/D356002503080
Val Le/D350150200100320250
(L/D)tot1861.4866.22224.71924.81137.4723.7
Adems:, g/ml0.9
, Kg/m3900
g, m/s29.81
, cP (g/ms)0.8
, Kg/ms20.0008
Y realizando estas operaciones en cada tramo obtenemos:Re 68404.2866286842.0706963217.5581134327.4725457465.6392763337.43199
1/ 7.5298083798.5047092928.3513423086.9284258567.4951998286.47289013
u, m/s4.5068.6165.2793.3295.0243.587
q , m3/s0.036534090.0392900.0327670.0105440.0229130.029080
q, L/min2.1922.3571.9660.6331.3751.745
A la convergencia de los caudales segn la ecuacin en cada nodo nos da:Nodo A
qin-qout-0.252
Nodo B
qin-qout-0.399
|A|+|B|0.65082
Donde vemos que no se cumple por lo tanto retornamos al paso donde calculamos y buscamos presiones para el nodo A y nodo B que coincidan con la convergencia y tenemos: PA, barP B, bar
6.762.85
Nodo A
qin-qout0.001
Nodo B
qin-qout0.007
|A|+|B|0.00737
Donde comprobamos que si se cumple la convergencia, por lo tanto los resultados a estas presiones son:hL , m36.69742.58744.28620.95424.35214.045
Acc Le/D356002503080
Val Le/D350150200100320250
(L/D)tot1861.4866.22224.71924.81137.4723.7
Re 71087.8199384196.5113762502.3144433015.1059155560.1685170529.57933
1/ 7.5368387318.4907187818.3454483776.9211048617.4879537066.478961362
u, m/s4.6878.3395.2153.1994.8533.998
q , m3/s0.038002790.0380300.0323730.0101300.0221320.032412
q, L/min2.2802.2821.9420.6081.3281.945
Donde los caudales son:
