Gravimetria
juaneithorDocumentos de Investigación14 de Octubre de 2020
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Problema (Robert L Mott)
Determine el factor fricción f, si por una tubería de hierro dúctil no recubierta de 0.0254 m de diámetro, fluye agua a razón de 9.144 m/s, y con una viscosidad cinemática[pic 1]=4.06915x10-7m 2/s.
Solución
Primero se calcula el numero de Re
[pic 2]
[pic 3]
El número de Re >4000, entonces se define como flujo turbulento.
A continuación, se debe seleccionar la rugosidad relativa. En la tabla 8.2 del libro de Mecánica de fluidos de (Robert L Mott)
Los valores de coeficientes rugosidad de los tubos varía de acuerdo con cada fabricante, por lo tanto, varían los coeficientes según el libro o manual de consulta.
Valores de diseño de la rugosidad de tubos;
Material | Rugosidad 𝜺 (m) |
Vidrio | Liso |
Plástico | 3.0x10-7 |
Tubo extruido; cobre, latón y acero | 1.5x10-6 |
Acero, comercial o soldado | 4.6x10-5 |
Hierro galvanizado | 1.5 x10-4 |
Hierro dúctil, recubierto | 1.2 x10-4 |
Hierro dúctil no recubierto | 2.4 x10-4 |
Concreto, bien fabricado | 1.2 x10-4 |
Acero remachado | 1.8 x10-3 |
De acuerdo con el tipo de tubería Hierro dúctil no recubierta su rugosidad es de 2.4x10-4 m (0.240 mm) por lo tanto la rugosidad relativa es [pic 4]
[pic 5]
(valor adimensional)
observe que para que [pic 6], sea una razón adimensional, tanto D como [pic 7] debe estar en las mismas unidades.
Se identifica en el diagrama de Moody,
En el eje de las abscisas se ubica el numero Re
En el eje de las ordenadas lado izquierdo factor Fricción
En el eje de las ordenadas lado derecho [pic 8] rugosidad relativa
Los pasos finales en el procedimiento son como sigue.
1.- Se localiza el número de Re en la abscisa del diagrama de Moody (eje horizontal)
Numero Re= 570,776.6978
2.- Haga una proyección hasta alcanzar la curva para [pic 9] Rugosidad
3.- Realice una proyección horizontal hacia la izquierda y se lee el valor de f
Por lo tanto, el valor de f=0.038 diagrama Moody
Ver la liga para mayor comprención
https://www.youtube.com/watch?v=2d3WVB8uLyQ
Debido a que el valor es impreciso se calcula el coeficiente con la ecuación de Swamee-Jain por dictar uno (el más utilizado por la academia de hidráulica), de muchos que existen
[pic 10]
[pic 11]
El resultado por formula es 0.03737
Problema para resolver:
Determinar el coeficiente de fricción f, utilizando el diagrama de Moody, la fórmula de Swamee-Jain con los mismos datos del problema anterior utilizando tuberías de;
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