EJERCICIOS RESUELTOS DE MODELO DE TRANSPORTEDescripción completa
Mapa conceptual sobre la operación unitaria de transporte de fluidosDescripción completa
problemas de trasnporte IODescripción completa
Descripción: Transporte de fluidos
rtwhyFull description
rtwhyDescripción completa
Descripción completa
Descripción: ejercicios mecanica de fluidos
Descripción: EJERCICIOS MECANICA DE FLUIDOS I, BERNOULLI
PracticaDescripción completa
Descripción completa
chambitasDescripción completa
ejercicios mecanica de fluidos
PROBLEMAS DE TRANSPORTE DE FLUIDOS 1.19) 1.19) La instalación representada esquemáticamente en la figura 1 –12 corresponde a una línea de conducción de agua desde el depósito A hasta el punto de utilización de B. El consumo horario de agua en B es de 4m 3, a 20°C. Determine el nivel de agua a mantenerse en el depósito, medido desde el fondo del mismo, para lograr el caudal deseado.
ECUACION DE WILLIAN HAZENS Q= 0.2785 x C x D2.63 x S0.54 DONDE:
∆
S = hf = = H / L C = coeficiente de William Hazens, en este caso tomaremos la tubería como PVC donde: C= 140 D = diámetro de la tubería si hay combinación de tuberías. tuberías. Perdida de carga unitaria total (Hf) de los dos diámetros: Hf = = hf2 x hf1 (L - X)
∆H = X – 2m L = 94m Página 1 de 8
SOLUCION DE EJERCICIOS DE TRANSPORTE DE FLUIDOS
Hf =
− x 10 +− x 84 = 8.52 (X-2) 84 10
Reemplazando en la primera ecuación Q= 0.2785 x C x D2.63 x S0.54 4m3/h = 0.2788 (140) (0.2286)2.63 (8.52 (X-2)) 0.54 0.4483 = (8.52 (X-2)) 0.54 Ln (0.4483) = 0.54 Ln (8.52 (X-2)) -1.49 = Ln (8.52 (X-2)) e-1.49 = (8.52 (X-2)) X = 2.03 m
1.20) Se trata de calcular el diámetro más económico de tubería para transvasar agua mediante una bomba con un caudal de 1 m 3/min, desde un depósito abierto hasta otro que tiene el extremo de entrada 15 m por encima del nivel del agua en el primero. La tubería tiene tres codos, y su longitud total es de 50 m. Disponemos de los datos siguientes: Coste del motor instalado = 800 ptas + 2500 ptas/ CV Coste de la tubería:
DIAMETRO
2”
2 (1/2)”
3”
4”
5”
Ptas / m
98
130
165
230
350
Accesorios e instalación: 70 % del coste/m Coste de la electricidad: 0.40 ptas/Kwh Rendimientos: motor = 80 % Bomba = 60 % Tipos de motores disponibles : 5; 7, 5; 10; 15; 20; y 25 CV Temperatura media del agua = 15° C
Página 2 de 8
SOLUCION DE EJERCICIOS DE TRANSPORTE DE FLUIDOS
Funcionamiento de la instalación = 340 dias / año, y 24 h/dia Duración= 10 años.
DATOS: Y agua 15°C = 9810N/m 3 Q = 1/min = 0.0167 m3/S n = 80 u = 1.15x10-3 N/m2S L=50m BALANCE DE ENERGIA:
+ Z + + h = + Z + + hf; hf = h ; h 1 a T T 2
= htubo + hacc
1 2! ha = 15
+
+ f x + 3f (L /D) x e
Despejando h a de: ha =
ℎ
Convirtiendo las unidades del motor
Reemplazando 2
2
2
2
Pa = 3675 w (Kg.m /s ); Pa = 5512.5 (Kg.m /s );
7.5 cv
Pa = cv
5 cv
3675 w
10 cv
7350 w
Pa=w
1 W = 0.00135962162 CV
Pa = 7350 (Kg.m 2/s2) En:
ha =
3675(Kg.m s ) 0.8 ha = m ) 0.0167 9810 (Kg.sm 551.5(Kg.m s ) 0.8 ha = m 9810 (Kg.sm) 0.0167
= 17.95 m
= 26.92 m
Página 3 de 8
SOLUCION DE EJERCICIOS DE TRANSPORTE DE FLUIDOS
7350(Kg.m s ) 0.8 ha = m 9810 (Kg.sm) 0.0167
= 35.86 m
17.95 – 15 = + f x + 3f (Le/D) x
2.95 = + f x + 3f (Le/D) x Reemplazando: V; v = 4Q/πD2
Resolviendo por tanteo: Primer tanteo cuando f T = 0.02
D = 0.099 m Comprobando…
Q=VxA= V = 4Q/πD2 = (4)(0.0167)/ π (0.0992) V = 2.17 m/s
Numero de Reynolds
Re = v x L x D/ u Re = (2.17) (0.099) (1000) 1.15 x 10 -3 Re = 186808.69
Página 4 de 8
SOLUCION DE EJERCICIOS DE TRANSPORTE DE FLUIDOS
F=
0.25
(log10 (0.27027 ( E )+ 5.74 ) Re 0.9
D F=
2
0.25
(log10 (0.27027 ( 4.6 x 10
-5
)+
0.099
)
2
5.74 186808.69
0.9
F = 0.0188
Segundo tanteo:
D = 0.098m = 3.9” = 4 “
Comprobando : Q=VxA= V = 4Q/πD2 = (4)(0.0167)/ π (0.0982) V = 2.21 m/s
Numero de Reynolds
Re = v x L x D/ u Re = (2.21) (0.098) (1000) 1.15 x 10 -3 Re = 188330.43
F=
0.25
(log10 (0.27027 ( E )+ 5.74 ) Re 0.9
D F=
2
0.25
(log10 (0.27027 (4.6 x 10 )+ -5
0.098
)
5.74 188330.43
2
0.9
Página 5 de 8
SOLUCION DE EJERCICIOS DE TRANSPORTE DE FLUIDOS
F = 0.0188
El diámetro más económico será el de 4”.
1.21Una
bomba de 5 CV con una eficacia del 70%, toma amoníaco del 20% en un depósito y lo transporta a lo largo de una tubería de 100 m de longitud total hasta el lugar de descarga situado a 15 m por encima del lugar de succión. Determínese el diámetro de tubería a emplear si el caudal que circula por la canalización es de 10 m 3/h.
