SISTEMA DE TUBERÍAS EN SERIE: CLASE II

INTRODUCCIÓN

El estudio del flujo en sistemas de tuberías es una de las aplicaciones más comunes de la mecánica de fluidos, ya   que en la mayoría de las actividades humanas se ha hecho común el uso de sistemas de tuberías. Por ejemplo la distribución de agua  en las ciudades o establecimientos comerciales, incluyen numerosas conexiones en serie y paralelo.

Un proyecto de tuberías  puede implicar el diseño de un nuevo sistema o la expansión de un sistema existente. Una parte  objetivo de la ingeniería en estos proyectos es diseñar un sistema tuberías que entregara las razones de flujos especificadas. El modelado en computadora y el análisis de los sistemas hacen posible esta labor.

SISTEMA DE TUBERÍAS EN SERIE: CLASE II

SISTEMA DE TUBERÍAS EN SERIE:

Un sistema de tuberías en serie es cuando se quiere llevar el fluido de un punto a otro siguiendo una trayectoria única  a razón  de flujo constante sin importar los diámetros de las tuberías individuales en el sistema.

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SISTEMA DE TUBERÍAS EN SERIE: CLASE II

Un sistema de tubería en serie de clase II es aquel para el que se desea conocer el flujo volumétrico de fluido que un sistema dado podría conducir. El sistema está descrito por completo en término de sus elevaciones, tamaños de tuberías, válvulas y acoplamientos, y la caída de presión permisible en puntos clave del sistema.

EJERCICIO

A través del sistema que se muestra en la Figura circula agua a 40°C del Punto A al punto B. Determine el Flujo volumétrico del agua si entre los dos depósitos hay una distancia vertical de 10m. Los codos son estándar

DESARROLLO [pic 3]

• Ecuación general de la energía:

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• Sabemos que:

   ,      ,     [pic 5][pic 6][pic 7]

   ,      [pic 8][pic 9]

• Reemplazando en la ecuación anterior que

 →  [pic 10][pic 11]

• La rugosidad del materia hierro dúctil revestido es de:      1.2 x 10-4 m

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• Para la tubería de 3” el diámetro interior es de 84.3 mm y el área de flujo es de 5,585 x 10-3m2
• Para la tubería de 6” el diámetro interior es de 156 mm y el área  de flujo de 1,1919 x 10-2m2

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• En los accesorios consideramos NR = 1x108 (Turbulencia Completa) y aplicamos Swamee y Jain:

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• Reemplazamos en la ecuación anterior los valores de los diámetros de las tuberías de 3” y de 6”

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• Ahora calculamos las perdidas por fricción en la tubería de 3”

 y [pic 20][pic 21]

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• Ahora calculamos las perdidas por fricción en la tubería de 6”

 y [pic 24][pic 25]

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• Ahora calculamos para los accesorios

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   Ya que en esta entrada el k = 1[pic 30]

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