Ejemplo:
Determinación de la pérdida de carga
en una tubería de agua
Se tiene agua a 60°F (r 62.36 lbm/ft3 y m 7.536 10 4 lbm/ft · s) que fluye
de manera estacionaria en una tubería horizontal de 2 in de diámetro hecha
de acero inoxidable, a una razón de 0.2 ft3/s (Fig. 8-30). Determine la caída de
presión, la pérdida de carga y la potencia de bombeo necesaria para mantener el
flujo en un tramo de tubería de 200 ft de largo.
SOLUCIÓN Está dada la razón de flujo a través de una tubería de agua. Se deben
encontrar la caída de presión, la pérdida de carga y potencia de bombeo necesaria.
Hipótesis: 1 El flujo es estacionario e incompresible. 2 Los efectos de entrada
son despreciables y por tanto el flujo está totalmente desarrollado. 3 La tubería
no incluye accesorios como codos, válvulas ni uniones. 4 El tramo de tubería en
consideración no incluye dispositivos como bombas o turbinas.
Propiedades La densidad y la viscosidad dinámica del agua son r 62.36
lbm/ft3 y m 7.536 10 4 lbm/ft · s, respectivamente.
Análisis Esto se reconoce como un problema del primer tipo, porque se conocen
la razón de flujo, la longitud de la tubería y el diámetro de la tubería. Primero se
calcula la velocidad promedio y el número de Reynolds para determinar el régimen
de flujo:
V=donde:V/A = 9,17ft/sg
A= Área
V=velocidad
Re=pVD/u = 126400
Re= numero de reynolds
126400 que es mayor que 4 000. Por lo tanto, el flujo es turbulento. La rugosidad relativa
de la tubería se calcula con la Tabla 8-2:
E/D =0,000042
E=rugosidad relativa
El factor de fricción correspondiente a esta rugosidad relativa y número de Reynolds
se pueden determinar a partir del diagrama de Moody. Para evitar cualquier
error de lectura, f se determina a partir de la ecuación de Colebrook:
Con un paquete de resolución de ecuaciones o un esquema iterativo, se determina
que el factor de fricción es f = 0.0174. Entonces la caída de presión (que es
equivalente a la pérdida de presión en este caso), la pérdida de carga y la potencia
necesaria se vuelven:
Solucion a la resolucion de F (Factor de friccion) por ecu. Colebrook
A partir de el aplicativo que pueden descargar:
Aquí:
FOR MEGA: --->https://mega.nz/#!Kh5FDJqB<---
1ERO. ABRIR EL ARCHVO LLAMADO
COLEBROOK-WHITE (FORMATO EXE.)
SOLO PARA WINDOWS,
NO FUNCIONA PARA ANDROID.
2DO. APARECERA DE LA MANERA SIGUIENTE:
3RO. INTRODUCIR LOS VALORES Y DAR CLIP
EN CALCULAR.
COEFICIENTE DE RUGOSIDAD ES (E/D)= 0,000042
DIAMETRO= (2/12) = 0,166666666
NUMERO DE REYNOLDS ES (Re)= 126400
4to. APARECERA EL COEFICIENTE DE FRICCION
DE LA MANERA SIGUIENTE:
AQUÍ LES DEJO EL LIBRO DEL CENGEL
(MECANICA DE LOS FLUIDOS)
EN EL CAPITULO 8
EN LA (PAG 344) SE ENCUENTRA EL EJEMPLO
Y EL CONTENIDO.
FOR MEGA: ---> https://mega.nz/#!ulwWGJjC<------
