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SISTEMAS E
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N SERIE DE CLASE 1
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METODO II$A PRO%LEMA 11&# na tuberDa de acero de 6 pulgadas cdula 4, en posiciIn "oriBontal, debe mEFima de presiIn de 6 1+a por cada & m de tuberDa. l aceite tiene una dinEmica de A.5 J & +aKs. 3etermine el ujo (olumtrico mEFimo permisi
MECANICA DE FLUIDOS APLI )bjeti(o* ujo (olumtrico +roblema modelo &&.# -igura &&.4 SISTEMAS EN SERIE DE CLASE II' CON EL METODO II$A M+todo ll$A! no .a/ p+rdidas menores 'e utiliBa la ecuaciIn =&&> para encontrar el mEFimo mantener la presiIn deseada en el punto # para una presiIn dada en el pun Datos del Sistema Unidades del SI +resion en el punto & 0 &# 1+a le(acion en +resion en el punto # 0 6 1+a le(acion en +rdida de energDa* "$ 0 6.A5 m Propiedades del fuido! +odria necesi +eso especDfco0 .6
PRO%LEMA onducir aceite lubricante con una caDda gra(edad especDfca de . y (iscosidad ble de aceite.
n aceite lub mEFima de p (iscosidad di
ADA )bjeti(o* uj +roblema mo -igura &&.7
jo (olumtrico permisible, con el fn de o& el punto & 0 el punto # 0
m m
tar calcular emEtica &.5 m#!s
lores mEFimos rico* / 0
.56A .5
m!s m!s
M+todo ll$A! fn de mante Datos del Si +resion en el +resion en el +rdida de e Propiedade +eso especDf Datos de la 3iametro* 3 8ugosidad de $ongitud* $ 0 Grea* 0 3!e 0
M+todo ll$% incluir las p
Datos adi)i $!3 0 elocidad de Carga de (el 2o. de 8eyno -actor de :ric P+rdidas de ;uberDa* <& 0 # codos estE El(ula de m lemento 4* lemento 5* lemento 6* lemento 7* lemento *
METODO II$% 11&0 ricante debe circular por el sistema de tuberDas que se ilustra en la Eg. &&.7 con esiIn de 6 1+a entre los puntos & y #. l aceite tiene una (edad especDfca de Emica de A.5 J ? L +aKs. 3etermine el ujo (olumtrico mEFimo permisible d
MECANICA DE FLUIDOS APLICADA
(olumtrico delo &&.
SISTEMAS EN SERIE DE CLASE II' CON EL METODO II$A no .a/ p+rdidas menores 'e utiliBa la ecuaciIn =&&> para encontrar el mEFimo ujo (olumtrico per er la presiIn deseada en el punto # para una presiIn dada en el punto & Unidades del SI stema punto & 0 &# 1+a le(acion en el punto & 0 punto # 0 6 1+a le(acion en el punto # 0 ergDa* "$ 0 6.A5 m del fuido! +odria necesitar calcular o0 .6
SISTEMAS EN SERIE DE CLASE II' CON EL METODO II
%$ -lujo (olumtrico* / 0 .5 Dato! +resiIn p& 0 &# ! tiliBar los resultados del mtodo llM rdidas menoresM despus se calcula la 6.& +resiIn p#0 presiIn en el punto #. NOTA! Dee ser *- 2P justar la estimaciIn de / "asta que p que la presiIn que se desea nales de la tuer(a! 64A #, elocidad en el punto & 0 #. m!s #, ujo 0 elocidad en el punto # 0 cidad 0 ,4#4 m Carga de (el, en el punto .4#4 lds 0 4.^ Carga de (el. en el punto .4#4 iIn* : 0 .## ener"(a en la tuer(a 1! /ty :=$!3> 0 &4,76 & +rdida de energDa "$& 0 6.#6 dar* <# 0 .45 # +rdida de energDa "$# 0 . riposa* < .6 & +rdida de energDa "$ 0 .#A 40 . & +rdida de energDa H$4 0 . 50 . & +rdida de energDa "$5 0 . . & . 60 +rdida de energDa "$6 0 70 . & +rdida de energDa "$7 0 . . & . g0 +rdida de energDa "$ 0 +rdida total de energDa 6.A "$ total 0
una caDda . y l aceite.
isible, con el
m m
m!s m!s
PRO%LEMA 11&, 3esde un depIsito ele(ado se abastece &&.. Calcule el ujo (olumtrico del ag Comience con el paso ? del procedimien tilice y como los puntos de re:eren
+8)C3?N?2;) 3 ')$C?O2 +8 '? &. scribir la ecuaciIn de la energDa par #. (aluar las cantidades conocidas, tal . Fpresar las prdidas de energDa en t :actor de :ricciIn :. 4. 3espejar la (elocidad en trminos d e 5. Fpresar el nQmero de 8eynolds en t 6. Calcular la rugosidad relati(a 3!e. 7. 'eleccionar un (alor para el intento d de 8eynolds en el rango de turbulencia. . Calcular la (elocidad por medio de la A. 3eterminar el nQmero de 8eynolds c &. (aluar el :actor de :ricciIn : para el el (alor conocido de 3!e, con el diagram &&. 'i el (alor nue(o de : es di:erente d los pasos a &&, con el empleo del (alo &#. 'i no "ay cambio signifcati(o d e : "allI en el paso es la correcta.
m!s 1+a 1+a
.
sea mayor m!s m!s m N
-ricciIn
m
si la (elocidad es en la tuberDa introduBca @0#4S
METODO II$C de agua a un canal de regadDo, como se muestra en la fgura a en el canal, si sta tiene R-. o dc soluciIn, que consiste en escribir la ecuaciIn de la energDa. cia y simplifque la ecuaciIn tanto como sea posible.
;N' 3 C$' ?? C)2 2 ;8P el sistema. s como las cargas de presiIn y de ele(aciIn. rminos de la (elocidad desconocida ( y el :. rminos de la (elocidad. e : con base en la incIgnita 3!e, y un nQmero ecuaciIn del paso 4. n la ecuaciIn del paso 5. nQmero de 8eynolds obtenido en el paso A y a de Noody de la fgura .6. l (alor que se empleI en el paso , se repiten r nue(o de :. l (alor supuesto, entonces la (elocidad que se
METODO III$A PRO%LEMA 11&3 Calcule el tamaTo que se requiere de una tuberDa nue(a y limpia c restrinja la caida de presiIn a #. psi en una longitud de & pies
MECANICA DE FLUIDOS )bjeti(o* diEmetro mDnimo de tuberDa +roblema modelo &&.5 SISTEMAS DE TU%ER4AS EN SERIE DE CL M+todo lll$A! tiliBar la ecuaciIn =&&> para calcular el tamaTo conducirE un ujo (olumtrico de uido con caDda de presiIn limita Datos del sistema! +resiIn en el punto & 0 +resiIn en el punto # 0 le(aciIn en el punto & 0 le(aciIn en el punto # 0 +rdida permisible de energDa* "$ 0 -lujo (olumtrico* / 0 $ongitud de tuberDa* $ 0 :Dug. de la pared de la tuberDa* e 0
Unidades del SI &# psig & psig pie pie 4.6# pies .5 pies!s & pies &.54 pie
dula 4 que conducirE .5 pie!s de agua a 6 -, y de tuberDa "oriBontal
PRO%LEMA mplDe la sit a la tuberDa r presiIn a #.
APLICADA )bjeti(o* diE +roblema mo SE III' CON EL METODO III$A Dnimo de tuberDa de una longitud conocida, que da =sin prdidas menores>
M+todo lll$ (olumtrico
Propiedades del fuido! +eso especDfco 0 iscosidad cinemEtica 0
Datos del si +resiIn en el +resiIn en el le(aciIn en le(aciIn en +rdida perm -lujo (olum $ongitud de t :Dug. de la pa
6#.4 &.#&5
lb!pies pies#!s
Resultados intermedios de la e)ua)i5n 611$78 .67#7 $!g"$ 0 rgumento entre corc"etes* 5.77A Di9metro m(nimo :nal .A pies 3iEmetro mDnimo* 3 0
M+todo lll$ especifcar el despus se c Datos adi)i -loU area* 8ugosidad rel $!3 0 elocidad del Carga de (el 2o. de 8eyno -actor de :ric
P+rdidas de -ricciIn en la # codos de ra El(ula de m lemento 4* lemento 5* lemento 6* lemento 7* lemento *
METODO III$% 11&* aciIn descrita en el problema modelo &&.5 agregando una (El(ula de cta alrgo a la tuberDa recta de & pies. V$a tuberDa de acero del tam psi con las prdidas menores agregadasW
MECANICA DE FLUIDOS APL etro mDnimo de tuberDa delo &&.6 SISTEMAS DE TU%ER4AS EN SERIE DE CLASE I ! tiliBar la ecuaciIn =&&> para calcular el tamaTo mDnimo de tuberD e uido con caDda de presiIn limitada =sin prdidas menores> stema! punto & 0 punto # 0 el punto & 0 el punto # 0 isible de energDa* "$ 0 rico* / 0 uberDa* $ 0 red de la tuberDa* e 0
Unidades del SI &# psig & psig pie pie 4.6# pies .5 pies!s & pies &.54 pie
Propiedade +eso especDf iscosidad ci Resultados $!g"$ 0 rgumento e Di9metro m 3iEmetro mD
SISTEMAS EN SERIE DE CLASE III' CON 3iEmetro esp ! tiliBar los resultados del mtodo ???M /0 diEmetro realM incluir las prdidas menoresM lcula la presiIn en el punto #. ;uberDa de ac nales de la tuer(a! Si la ;elo)id 64A elocidad en ati(a* 3!e 0 #. m!s elocidad en #A Carga de (el. ujo 0 .4#4 m Carga de (el. Resultados! cidad 0 .4A7 pies &.5795 lds 0 +resiIn dada iIn* : 0 .&A& +resiIn que s +resiIn real e 6Compare
ener"(a en la tuer(a 1! tuberDa* <& 0 :=$!3> 0 dio largo* <# 0 riposa* < 0 40 s0 60 70
5.7 .4 .77 . . . . .
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+rdida de e +rdida de e +rdida de e +rdida de e +rdida de e +rdida de e +rdida de e +rdida de e +rdida tot
mariposa abierta por completo y dos codos de radio largo To seleccionado de 4 pulg cdula 4 limitarE la caDda de
ICADA
II' CON EL METODO III$A a de una longitud conocida, que conducirE un ujo del fuido! o0 emEtica 0
6#.4 &.#&5
intermedios de la e)ua)i5n 611$78 .67#7 tre corc"etes* 5.77A (nimo :nal .A imo* 3 0
EL METODO II$% ecifcado de la tuberDa*
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