capítulo 10 mott

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hidraulica 2

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Captulo 10 mott

01) Determine la prdida de energa debido a la expansin sbita de un tubo de 50 mm a otro de 100 mm, cuando la velocidad del flujo es de 3 m/s en el tubo pequeo.

Solucin:

Para hallar la constante k utilizamos la tabla 10.1 respecto a ,:

Perdida de energa:

10) Para los datos del problema 10.8, calcule la longitud que se requiere para lograr la expansin en cada ngulo del cono. Despus, calcule la prdida de energa por la friccin en dicha longitud, con el empleo de la velocidad, dimetro y nmero de Reynolds para el punto medio entre los extremos de la expansin. Utilice agua a 60 E.

SOLUCIN

DATOS DEL PROBLEMA 10.8:

Hallando :

Reemplazando:

19) Responda si es verdadero o falso el enunciado siguiente: para una contraccin sbita con relacin de dimetros de 3.0 la prdida de energa disminuye conforme la velocidad aumenta

SOLUCIN:

Donde la velocidad aumenta y la constante disminuir:

Cuando :

Cuando:

Cuando:

28) Calcule la prdida de energa que ocurrira con el flujo de 50 gal/min, de un tanque a un tubo de acero con dimetro exterior de 2.0 pulg y espesor de pared de 0.065 pulg. El tubo est instalado con su extremo de descarga dentro de la pared del tanque y es un cuadrado con aristas afiladas.

SOLUCIN

Hallando el dimetro:

Hallando el rea:

Hallando la velocidad:

Hallando la prdida de energa local:

37) Se construye un intercambiador de calor sencillo con la instalacin de una vuelta de retorno cerrada sobre dos tuberias de acero de V2 pulg cedula 40, como se muestra en la figura 10.31. Calcule la diferencia de presin entre la entrada y la salida para un flujo volumtrico de 12.5 gal/min de etilen glicol a 77 F.

SOLUCIN:

La longitud equivalente para el codo de vuelta de retorno , de la Tabla 10.4

El factor de friccin de la tubera De la Tabla 10.5

Calculo de factor de friccin de la tubera

Perdida de carga de codo de vuelta con retorno

Estos resultado reemplazando en la Ecuacin I

46) La figura se muestra el arreglo de una prueba para determinar la perdida de energa que se debe a un intercambiador de calor. Fluye agua a 50 C en forma vertical hacia arriba, a razn de 6.0 X 10~3 m3/s. Calcule la perdida de energa entre los puntos 1 y 2. Determine el coeficiente de resistencia para el intercambiador de calor, con base en la velocidad en la entrada del tubo.

SOLUCIN:

Bernoulli entre los puntos 1y2:

Calculo del rea:

Calculo de las velocidades:

En los manmetros

Calculo de la diferencia de alturas

Reemplazando en la ecuacin II

Calculo del coeficiente k de resistencia para el intercambiador de calor:

55) Para los datos del problema 10.53, de la figura10.29 calcule el valor equivalente del coeficiente de resistencia K, si se determina que la cada de presin se obtiene a partir de Ap = yhL y hL = K(v2/2g). El aceite tiene una gravedad especfica de 0.90. El factor K se basa en la carga de velocidad en un tubo de acero con dimetro exterior de 5/s de pulg, con espesor de pared de 0.065 pulg.

SOLUCIN:

Despejando K

Reemplazando en la Ecu. I

Dimetro exterior

Espesor de pared