1

1

FLUJO EN TUBERIAS

1.- Dos recipientes de aceite estn conectados por una tubera lisa de 100 m de longitud y 20

mm de dimetro Cul es el gasto en

para una diferencia de elevacin de 5 m =

0.0001 2

. Q = 10154

2.- Para una prdida de carga de 8 cm de agua en una longitud de 200 m para un flujo de aire

atmosfrico de 15 C a travs de un conducto de = 0.001 m de 120 cm de dimetro calcular

el gasto 3

. = 1.1 Q = 23.61

3

3.-Qu tamao de tubera nueva de hierro fundido se necesita para transportar 300

de

agua a 25C, 1 Km de longitud con una prdida de altura 1.2 m. D = 0.6376

4.- Calcular el dimetro necesario para una tubera de madera en excelentes condiciones para

transportar 9 3

de agua a 15 C con una prdida de altura de 1 m en 1000 m de tubera.

D = 2.4 m

5.- Un fluido circula a travs de un tubo de 12 mm, siendo el nmero de Reynolds 1800. La

prdida de carga en 100 m de tubera es de 30 m. Calcular el caudal en litros por minuto.

Q = 9.5

6.- Determinar la rugosidad absoluta de una tubera de 1 m de dimetro que tiene un

coeficiente de rozamiento f = 0.04 para NR = 1 x106. = 0.011

7.- Cul ser el dimetro de una tubera de hierro galvanizado nueva para que tenga el mismo

coeficiente de resistencia para NR = 1 x 105, que una tubera de fundicin de 30 cm de

dimetro. D = 17.6 cm

8.- Es necesario bombear 3000

de agua a 21 C a travs de una tubera de hierro forjado

de 200 mm de dimetro y 350 m de longitud. Determinar la prdida de carga y la potencia

requerida. Hf = 3.83 m, P = 2.55 CV

9.- A travs de una tubera de fundicin de 30 cm de dimetro se bombean 60

. De un

aceite, = 0.16 poises y = 870

3. Si cada una de las bombas empleadas produce una

diferencia de presin de 5

2 a qu distancia deben colocarse una de la otra?

10.- Una tubera de acero estirado de 75 mm de dimetro y 120 m de longitud conduce 1,200

de agua a 15 C desde una tubera principal donde la presin es de 6

2 y la parte ms

2

2

alta de un edificio 20 m por encima de la tubera principal. Qu presin puede mantenerse

en la parte alta del edificio? p = 1.521

2

11.- Glicerina a 30 C fluye a travs de un tubo de 12 mm de dimetro con una cada de presin de 1 kg/ cm2/m. Determinar el caudal y el Nmero de Reynolds s = 1.26 Q = 1.69 x

10-4 3

12.- Calcular el caudal de agua a 65C que desagua la tubera. Q = 559.94

13.- Para vaciar aceite de un depsito se utiliza una tubera de acero comercial de 12 mm de

dimetro y 12 m de longitud. Determinar el caudal cuando la superficie libre del aceite en el

depsito est 2 m por encima de la seccin de salida de la tubera; = 0.10 poises, = 800

3. Q = 3.95

14.- En el sistema de tuberas de acero comercial, circula agua a 20 C encuentre al caudal

en

. Q = 7.11

3

3

15.- Para H = 7.2 m Determine el caudal en

. Q = 6785

.

16.- Una tubera de acero comercial de 750 m de longitud y 300 mm de dimetro une dos

depsitos de agua a 15 C, tiene cuatro codos normales de 90, una vlvula de compuerta y una entrada de tubera re-entrante en el depsito. Cul es la diferencia de elevacin de las

superficies de los depsitos cuando el caudal en la tubera es de 7.5 3

. Emplee el mtodo

de longitudes equivalentes. H = 6.42 m

17.-Hallar el caudal del sifn de la figura. Cul es la presin en A? Calcular la presin

mnima en el sistema. K codo de retorno = 2.2. Q = 0.01373

, = 1960

2, = -1914

2,

18.- si el aceite ( = 4 x 10-5 2

; s = 0.9) fluye del tanque superior al inferior con un gasto

de 0.028 3

, por un tubo liso de 15 cm de dimetro Cul es la elevacin de la superficie

del aceite en el tanque superior? Elevacin= 19.364 m

4

4

19.- El tubo de acero comercial que se muestra en la figura lleva agua desde el tubo principal

(A) al depsito y tiene un dimetro de 5.08 cm siendo su longitud de 60.96 m Cul debe ser

la presin en A para obtener un gasto de 2.84

? pA = 0.6778

2

20- Se conectan en serie dos tuberas lisas de 150 y 100 mmm cuyos ejes estn en un plano

horizontal, la tubera de 100 mm tiene 20 m de longitud y termina en un depsito en el que

el nivel de agua se haya 4 m por encima del eje de la tubera, un medidor de presin situado

en la tubera de 150 mm a 20 m aguas arriba de la unin marca 2.5

2. Si la temperatura del

agua es de 15 C. Calcular el gasto. Q = 0.0828 3

21.- El desage de un depsito de agua a la atmsfera a 25 C se realiza por un conducto que consta de tres tuberas en serie de 500, 300 y 400 mm respectivamente. La tubera de 500

mm est conectada al depsito, cada tubera tiene 100 m, stas son de fundicin. El eje de la

tubera a la salida se encuentra a 10 m por debajo del nivel del agua del depsito. Calcular el

caudal por el mtodo de longitudes equivalentes. Q = 0.3534 3

22.- Una bomba extrae agua ( = 0.0112 2

) desde un pozo y la entrega a un tanque

elevado a travs de una tubera de descarga de 381 m de longitud y 102 mm de dimetro de

fierro fundido y asfaltado, la tubera de succin es vertical de 1.73 m de longitud y 102 mm

de dimetro y est equipada por una vlvula de pie; el tubo de descarga tiene dos codos

regulares con bridas de 90 , una vlvula check y una vlvula de compuerta. Determinar la

lectura del manmetro del lado de la descarga cuando el gasto sea de 757

; si el medidor

se encuentra a 2.14 m de la superficie libre del agua del pozo. Calcular la potencia de la

bomba en CV. El tanque elevado se encuentra a una altura de 80.83 m de la superficie libre.

p = 8.9

2

P = 15.35 CV

A

Agua

10C

EL = 3.048 m

Codo 90

Regular

Vlvula esfrica EL = 6.096 m

5

5

24.- Calcular el caudal del sistema. K esxp conica = 0.12 . Q = 0.0936 3

25.- Calcular el caudal en el sifn para H = 2.4 m. Qu valor tiene la mnima presin en el

sistema. K expansin cnica = 0.15. Q = 0.1778 3

; = 0.5314

2

6

6

26.- Queroseno fluye a 60C (v = 1x10-6

2, s = 0.82) a travs de un sistema de una tubera

en una refinera a un flujo de 2.3 m3/min. La tubera esta hecha de acero comercial con un

dimetro interior de 15 cm. La presin manomtrica de la vasija del reactor es de 90kPa.

Determine la longitud total que tiene la tubera rectilnea. L= 212m

27.- La velocidad del aceite (s =0.8) que pasa a travs de un tubo pulido de 5 cm de

dimetro es de 1.2

. Tenemos a dems L = 10m; z1 = 1m, z2 =2m y la deflexin

manmetro es de 10 cm. Determinar si el flujo es laminar o turbulento, la direccin del

flujo, coeficiente de friccin y la viscosidad del aceite. Flujo Laminar; f=0.1088;

= 8.32 103

2

7

7

28.-Determine la elevacin de la superficie del agua del depsito superior si el gasto en

el sistema es de 0.15 3

. Elevacin = 22 m

29.- Calcular el dimetro de una tubera de fundicin necesaria para transportar 300

de

agua a 25 C a un km de longitud y con una prdida de energa de 1.20 m. D = 0.637 m

30.- Agua a 20 C fluye en un tubo liso de 5 cm de dimetro a una velocidad media de

3

determinar:

Nmero de Reynolds = 1.48 105 Coeficiente de friccin = 0.162

31.- Un fuel-oil medio a 15 C se bombea al depsito C a travs de 1800 m de una tubera

nueva de acero roblonado de 40 cm. de dimetro interior. La presin en A es de 0,14

2

cuando el caudal es de 197

Qu potencia debe suministrar la bomba a la corriente de fuel-oil? = 88.9

Qu presin debe de mantenerse en B? = 4.8

2

8

8

32.- Determinar el dimetro de un tubo de acero comercial necesario para transporta 0.250 3

de aceite de viscosidad cinemtica = 0.00001

2

, a una distancia de 3000 m con una

prdida de energa de 23 m. D =0.0418 m

33.- El tubo de acero que se muestra en la figura lleva agua desde el tubo principal A al

depsito y tiene un dimetro de 2 pulg, siendo su longitud de 200 pies. Cul debe ser la

carga en A para obtener un gasto de 45 galones/min. ?. == 40

2

Type equation here.

34.- En una planta de procesamiento qumico debe transmitirse benceno a 50C (s=0.86) al

punto B con una presin de 550 kPa. En el punto A esta colocada una bomba a 21 m por

debajo del punto B, y los 2 puntos estn conectados por 240 m de tubera lisa cuyo dimetro

es de 50 mm. Si el gasto es de 110

Calcule la presin requerida a la salida de la bomba

= 5x10-7 2

. = 760

9

9

35.- En la siguiente figura, Ke = 0.5, L1 = 300 m, D1 = 600m, 1 = 2 mm, 2= 240 m,

D2= 1 m 2 = 0.3 mm, v = 3 x 10-62

y H = 6m. Determnese la descarga del sistema;

emplee el mtodo de longitudes equivalentes. = 0.781 3

36.- Los rociadores en un sistema de riego agrcola van a ser alimentados con agua mediante

500 pies de tubera de aluminio estirada proveniente de una bomba accionada por un motor.

En su intervalo de operacin ms eficiente, la salida de la bomba es de 1500 gpm a una

presin de descarga que no excede de 65 psig. Para una operacin satisfactoria, los

irrigadores deben operar a 30 psig a una presin ms alta. Las prdidas menores y los

cambios de altura pueden despreciarse. Determine el tamao de tubera estndar ms pequeo

que puede emplearse. =0.000005 pies,= 1.2 105 2

. D = 5.6 pulg.

10

10

37.- En la figura siguiente se muestra la instalacin tpica de tuberas en una vivienda. El

dimetro de salida de la llave es de pulg el factor de Darcy-Weisbach para todos los tubos

de 1 pulg es de 0.025 y para los tubos de pulg es de 0.030. La carga principal es de 40

2 manomtricas. Determine el tiempo necesario para llenar una tina de bao de 20

galones. = 140

38.- Una tubera horizontal por la que circula un caudal de agua de 25

consta de dos

tramos, el primero de 2000 m de tubera de 150 mm y el segundo de 1000 m de 100 mm; si

el coeficiente de friccin es de 0.028. Calcular despreciando las perdidas menores, la cada

de presin en cada tramo.1 2 = 18.3

2

39.-Dos depsitos estn conectados mediante tres tuberas de acero comercial unidas en serie.

L1 = 300 m, D1= 20 cm; L2 = 360 m, D2 = 30 cm; L3 = 1,200 m, D3= 45 cm. Para Q = 0.13

de agua a 20 C, determinar la diferencia de altura entre los dos depsitos. H =15.6 m

40.- Se bombea agua desde un tanque 1 hacia otro tanque 2 a travs de un sistema de tuberas,

la bomba suministra 20 kW al flujo. Para un flujo permanente de 140

cul debe ser la

presin 2 en el aire atrapado por encima del nivel de agua en el tanque? 2 = 439kPa