1 FLUJO EN TUBERIAS
1.- Dos recipientes de aceite están conectados por una tubería lisa de 100 m de longitud y 20 mm de diámetro ¿Cuál es el gasto en 0.0001
. Q = 10154
para una diferencia de elevación de 5 m
=
2.- Para una pérdida de carga de 8 cm de agua en una longitud de 200 m para un flujo de aire atmosférico de 15 C a través de un conducto de = 0.001 m de 120 cm de diámetro calcular el gasto
. = 1.1 Q = 23.61
3.-Qué tamaño de tubería nueva de hierro fundido se necesita para transportar 300
de
agua a 25C, 1 Km de longitud con una pérdida de altura 1.2 m. D = 0.6376 4.- Calcular el diámetro necesario para una tubería de madera en excelentes condiciones para transportar 9
de agua a 15 C con una pérdida de altura de 1 m en 1000 m de tubería.
D = 2.4 m 5.- Un fluido circula a través de un tubo de 12 mm, siendo el número de Reynolds 1800. La pérdida de carga en 100 m de tubería es de 30 m. Calcular el caudal en litros por minuto. Q = 9.5
6.- Determinar la rugosidad absoluta de una tubería de 1 m de diámetro que tiene un coeficiente de rozamiento f = 0.04 para NR = 1 x106. ε = 0.011 7.- Cuál será el diámetro de una tubería de hierro galvanizado nueva para que tenga el mismo coeficiente de resistencia para NR = 1 x 105, que una tubería de fundición de 30 cm de diámetro. D = 17.6 cm 8.- Es necesario bombear 3000
de agua a 21 C a través de una tubería de hierro forjado
de 200 mm de diámetro y 350 m de longitud. Determinar la pérdida de carga y la potencia requerida. Hf = 3.83 m, P = 2.55 CV 9.- A través de una tubería tubería de fundición de 30 cm de diámetro se bombean 60 aceite, = 0.16 poises y = 870 diferencia de presión de 5
. De un
. Si cada una de las bombas empleadas produce una
¿a qué distancia deben colocarse una de la otra?
10.- Una tubería de acero estirado de 75 mm de diámetro y 120 m de longitud conduce 1,2 00
de agua a 15 C desde una tubería principal donde la presión es de 6
y la parte más
2 alta de un edificio 20 m por encima de la tubería principal. ¿Qué presión puede mantenerse en la parte alta del edificio? p = 1.521
11.- Glicerina a 30 C fluye a través de un tubo de 12 mm de diámetro con una caída de presión de 1 kg/ cm2/m. Determinar el caudal y el Número de Reynolds s = 1.26 Q = 1.69 x 10-4
12.- Calcular el caudal de agua a 65C que desagua la tubería. Q = 559.94
13.- Para vaciar aceite de un depósito se utiliza una tubería de acero comercial de 12 mm de diámetro y 12 m de longitud. Determinar el caudal cuando la superficie libre del aceite en el depósito está 2 m por encima de la sección de salida de la tubería; = 0.10 poises, = 800
. Q = 3.95
14.- En el sistema de tuberías de acero comercial, circula agua a 20 C encuentre al caudal en
. Q = 7.11
3
15.- Para H = 7.2 m Determine el caudal en
. Q = 6785
.
16.- Una tubería de acero comercial de 750 m de longitud y 300 mm de diámetro une dos depósitos de agua a 15 C, tiene cuatro codos normales de 90, una válvula de compuerta y una entrada de tubería re-entrante en el depósito. ¿Cuál es la diferencia de elevación de las
superficies de los depósitos cuando el caudal en la tubería es de 7.5
. Emplee el método
de longitudes equivalentes. H = 6.42 m 17.-Hallar el caudal del sifón de la figura. ¿Cuál es la presión en A? Calcular la presión mínima en el sistema. K codo de retorno = 2.2. Q = 0.0137
18.- si el aceite ( = 4 x 10-5 de 0.028
, = 1960
, = -1914
,
; s = 0.9) fluye del tanque superior al inferior con un gasto
, por un tubo liso de 15 cm de diámetro ¿Cuál es la elevación de la superficie
del aceite en el tanque superior? Elevación= 19.364 m
4
19.- El tubo de acero comercial que se muestra en la figura lleva agua desde el tubo principal (A) al depósito y tiene un diámetro de 5.08 cm siend o su longitud de 60.96 m ¿Cuál debe ser la presión en A para obtener un gasto de 2.84
? pA = 0.6778
EL = 6.096 m Válvula esférica
EL = 3.048 m
Agua 10°C
Codo 90° Regular
A
20- Se conectan en serie dos tuberías lisas de 150 y 100 mmm cuyos ejes están en un plano horizontal, la tubería de 100 mm tiene 20 m de longitud y termina en un depósito en el que el nivel de agua se haya 4 m por encima del eje de la tubería, un medidor de presión situado en la tubería de 150 mm a 20 m aguas arriba de la unión marca 2.5 agua es de 15 C. Calcular el gasto. Q = 0.0828
. Si la temperatura del
21.- El desagüe de un depósito de agua a la atmósfera a 25 C se realiza por un conducto que consta de tres tuberías en serie de 500, 300 y 400 mm respectivamente. La tubería de 500 mm está conectada al depósito, cada tubería tiene 100 m, éstas son de fundición. El eje de la tubería a la salida se encuentra a 10 m por debajo del nivel del agua del depósito. Calcular el caudal por el método de longitudes equivalentes. Q = 0.3534 22.- Una bomba extrae agua ( = 0.0112
) desde un pozo y la entrega a un tanque
elevado a través de una tubería de descarga de 381 m de longitud y 102 mm de diámetro de fierro fundido y asfaltado, la tubería de succión es vertical de 1.73 m de longitud y 102 mm de diámetro y está equipada por una válvula de pie; el tubo de descarga tiene dos codos regulares con bridas de 90 , una válvula check y una válvula de compuerta. Determinar la lectura del manómetro del lado de la descarga cuando el gasto sea de 757
; si el medidor
se encuentra a 2.14 m de la superficie libre del agua del pozo. Calcular la potencia de la bomba en CV. El tanque elevado se encuentra a u na altura de 80.83 m de la superficie libre. p = 8.9
P = 15.35 CV
5
24.- Calcular el caudal del sistema. K esxp conica = 0.12 . Q = 0.0936
25.- Calcular el caudal en el sifón para H = 2.4 m. ¿Qué valor tiene la mínima presión en el sistema. K expansión cónica = 0.15. Q = 0.1778
; = 0.5314
6 26.- Queroseno fluye a 60°C (v = 1x10-6
, s = 0.82) a través de un sistema de una tubería
en una refinería a un flujo de 2.3 m 3/min. La tubería esta hecha de acero comercial con un diámetro interior de 15 cm. La presión manométrica de la vasija del reactor es de 90kPa. Determine la longitud total que tiene la tube ría rectilínea. L= 212m
27.- La velocidad del aceite (s =0.8) que pasa a través de un tubo pulido de 5 cm de diámetro es de 1.2 . Tenemos a demás L = 10m; z1 = 1m, z2 =2m y la deflexión
manómetro es de 10 cm. Determinar si el flujo es laminar o turbulento, la dirección del flujo, coeficiente de fricción y la viscosidad del aceite. Flujo Laminar; f=0.1088; µ= 8.32 ×× 10−
7 28.-Determine la elevación de la superficie del agua del depósito superior si el gasto en el sistema es de 0.15
. Elevación = 22 m
29.- Calcular el diámetro de una tubería de fundición necesaria para transportar 300
de
agua a 25˚ C a un km de longitud y con una pérdida de energía de 1.20 m. D = 0.637 m 30.- Agua a 20˚ C fluye en un tubo liso de 5 cm de diámetro a una velocidad media de 3 determinar:
Número de Reynolds = 1.48 × 105 Coeficiente de fricción = 0.162
31.- Un fuel-oil medio a 15° C se bombea al depósito C a través de 1800 m de una tubería nueva de acero roblonado de 40 cm. de diámetro interior. La presión en A es de 0,14 cuando el caudal es de 197
¿Qué potencia debe suministrar la bomba a la corriente de fuel-oil? = 88.9
¿Qué presión debe de mantenerse en B? = 4.8
8
32.- Determinar el diámetro de un tubo de acero comercial necesario para transporta 0.250
de aceite de viscosidad cinemática ν = 0.00001
, a una distancia de 3000 m con una
pérdida de energía de 23 m. D =0.0418 m 33.- El tubo de acero que se muestra en la figura lleva agua desde el tubo principal A al depósito y tiene un diámetro de 2 pulg, siendo su longitud de 200 pies. ¿Cuál debe ser la carga en A para obtener un gasto de 45 galones/min. ?. == 40
Type equation here.
34.- En una planta de procesamiento químico debe transmitirse benceno a 50°C (s=0.86) al punto B con una presión de 550 kPa. En el punto A esta colocada una bomba a 21 m por debajo del punto B, y los 2 puntos están conectados por 240 m de tubería lisa cuyo diámetro es de 50 mm. Si el gasto es de 110 ν= 5x10-7
. = 760
Calcule la presión requerida a la salida de la bomba
9 35.- En la siguiente figura, K e = 0.5, L1 = 300 m, D1 = 600m, 1 = 2 mm, = 240 m, D2= 1 m 2 = 0.3 mm, v = 3 x 10-6
y H = 6m. Determínese la descarga del sistema;
emplee el método de longitudes equivalentes. = 0.781
36.- Los rociadores en un sistema de riego agrícola van a ser alimentados con agua mediante 500 pies de tubería de aluminio estirada proveniente de una bomba accionada por un motor. En su intervalo de operación más eficiente, la salida de la bomba es de 1500 gpm a una presión de descarga que no excede de 65 psig. Para una operación satisfactoria, los irrigadores deben operar a 30 psig ó a una presión más alta. Las pérdidas menores y los cambios de altura pueden despreciarse. Determine el tamaño de tubería estándar más peq ueño que puede emplearse. ε=0.000005 pies,ν= 1.2 × 10−5
. D = 5.6 pulg.
10 37.- En la figura siguiente se muestra la instalación típica de tuberías en una vivienda. El diámetro de salida de la llave es de ½ pulg el factor de Darcy-Weisbach para todos los tubos de 1 pulg es de 0.025 y para los tubos de ½ pulg es de 0.030. La carga principal es de 40
manométricas. Determine el tiempo necesario para llenar una tina de baño de 20
galones. = 140
38.- Una tubería horizontal por la que circula un caudal de agua de 25
consta de dos
tramos, el primero de 2000 m de tubería de 150 mm y el segundo de 1000 m de 100 mm; si el coeficiente de fricción es de 0.028. Calcular despreciando las perdidas menores, la caída de presión en cada tramo. = 18.3
39.-Dos depósitos están conectados mediante tres tuberías de acero comercial unidas en serie. L1 = 300 m, D1= 20 cm; L2 = 360 m, D2 = 30 cm; L3 = 1,200 m, D3= 45 cm. Para Q = 0.1
de agua a 20 °C, determinar la diferencia de altura entre los dos depósitos. H =15.6 m 40.- Se bombea agua desde un tanque 1 hacia otro tanque 2 a través de un sistema de tuberías, la bomba suministra 20 kW al flujo. Para un flujo permanente de 140
¿cuál debe ser la
presión en el aire atrapado por encima del nivel de agua en el tanque? = 439kPa
