FUNDAMENTOS DEL FLUJO DE FLUIDOS
cAP. 6l
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22. En el venturímetro mostrado en la Fig. 6-11 la lectura del manómetro diferencial de mercurio es 35,8 cm. Determinar el caudal de agua a través del venturímetro si se desprecian las pérdidas enfie Ay B. Solución:
Aplicando la ecuación de Bernoulli entre - A y B, tomando como plano de referencia el'horizontal que pasa por A,
-T
Vlo, n, n ,pn, V?, ,Pn, r ri+U)-0:('j+ z8 tD ¿g =+0'75)
y
(U _ Us: (+ _ wtD¿g¿g
75,0 cm I
3 * o,rr¡
-r
(r)
+
Por la ecuación de continuidad A3oV3o : ArsVts, de donde ho : (#)2vts : iVts, y V2to : |6Vlr. por la lectura manométrica, altura de presión en L:
35,8 cm
_l_
altura de presión en R (m de agua)
R
p.tlw I z * 0,358 : pnlw + 0,75 + z + (0,358)(13,6) de la cual (polw - pnlw) : 5,26 m de agua. Sustituyendo en (1), se ob-
Fig. 6-U
tiene V15 : 9,7 mlseg y Q : in(0,15)2 x 9,7 : 0,172 m3/seg.
23. Una tubería, que transporta aceite de densidad relativa 0,877, pasa de 15 cm de diámetro, en la sección E, a 45 cm en la sección R. La sección E está 3,6 m por debajo de R y las presiones son respectivamente 0,930 kglcm2 y 0,615 kglcm2. Si el caudal es de 146 l/seg, determinar la pérdida
de carga en la dirección del flujo. Solución:
Velocidad media en una sección :
,,, :
QlA.Por tanto,
: 8.26 m/ses y v+s: 0.146 ##,¿
Lne.qst,:
0.e2 m/seg
Utilizando, como plano de referencia, el horizontal que pasa por la sección más baja E, la energ¡a en cada sección será:
enE. ^
('-L
p v?, ::r:):_ w 29
0.930 x lOa (8.26f r0 ! ' 0.877 x 1000 29
p vi,
0.ó15 x loa
: 13,75 kgmTkg
10,92)2
,':)^-;,- l; nnloll." ":r^,:,;i;:';Tffidida
E' nujo ,,"". ,"1", de carsa se determina haciendo el balance de energía entre ,E y R, tomando como plano de referencia el horizontal que pasa por E: 13,75 - pérdida de carga : 10,65 o bien pérdida de carga : 3,10 m, de E a R.
24. Considerar que a través del venturímetro del Problema 22 fluye aire a 27" C y que la presión manométrica en ,4 es igual a 2,65 kglcmz . La lectura del manómetro es de 35,8 cm de agua. Suponiendo que el peso específico del aire no varía enfre A y,B y que la pérdida de energía es despreciable, determinar el caudal en peso, kg/seg, de aire que está circulando. Solución:
Aplicando la ecuación de la energía e¡tre A y.B, tomando como plano de referencia el que pasa por l, como
en el Problem a 22, se obtiene fa
- 4t : E+
+ 0.75.
Para obtener la altura o. o..ln oí orro" o#circula es necesario calcular el peso específico del aire.
e9'-I.t'o?19- : 3-: RT 29,3(27 + 273) 4,20 kstm3
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