Cambiar a contenido.

ocwus

Secciones
Herramientas Personales
Acciones de Documento
  • Annorate
  • Make a Path
  • Send To Wiki
  • Print this page
  • Send this page to somebody
  • Content View
  • Toggle full screen
  • Add Bookmarklet

pagina_10

Problemas Tema 4 Volver al contenido principal

Problemas Tema 4

4.1. Ácido sulfúrico del 98% se bombea a razón de 1,25 kg/s a través de una tubería de acero comercial de 25 mm de diámetro y 30 m de longitud hasta un punto que está 12 m más elevado que el de alimentación. Calcular la caída de presión en la conducción. Viscosidad del ácido: 0,025 kg/(m s); densidad del ácido 1.840 kg/m3.

(R: 317,5 kN/m2).

4.2. Calcular la caída de presión por efecto de la fricción para un aceite de oliva que fluye a 293 K a través de una tubería de acero comercial de diámetro interno igual a 0,0525 m y longitud de 76,2 m. La velocidad del fluido es de 1,22 m/s. Especificar si el régimen es laminar o turbulento. Densidad del aceite a 293 K: 919 kg/m3; Viscosidad: 0,084 kg/(m s).

(R: 98,65 J/kg, laminar).

4.3. Por una tubería de 50 mm de diámetro y 100 m de longitud, cuya rugosidad es 0,013 mm, circula agua. Si la caída de presión a través de esta longitud de tubería no ha de ser superior a 50 kN/m2, calcular la velocidad máxima permitida para el agua. Densidad del agua: 1.000 kg/m3; viscosidad: 1 centipoise.

(R: 1,64 m/s).

4.4. Ácido sulfúrico, de densidad 1.650 kg/m3 y viscosidad 8,6 mN s/m2, se ha de bombear verticalmente 15 m, a razón de 3 kg/s, a través de una tubería de 50 mm de diámetro interior y 0,8 km de longitud, con una rugosidad de 0,046 mm. Calcular la potencia necesaria de la bomba si su rendimiento es del 50%.

(R: 2,2 kW).

4.5. A través de una tubería de 3,8 cm de diámetro interior, con una longitud horizontal de 150 m y una altura vertical de 9 m, se bombean 38 L/minuto de agua a 46 ºC. En la tubería hay una válvula de control con una longitud equivalente de 200 diámetros de tubería y otros accesorios equivalentes a 60 diámetros de tubería. En la línea hay también un cambiador de calor a través del cual se produce una pérdida de carga de 1,5 m de agua. Si la tubería tiene una rugosidad de 0,00018 m, calcular la potencia que hay que comunicar a la bomba si su rendimiento es del 60%. Viscosidad del agua a 46 ºC = 0,65 cP.

(R: 132 W).

4.6. Por una tubería horizontal de 40 mm de diámetro interno fluye agua con una velocidad media de 2 m/s. La tubería está conectada a otra de 50 mm de diámetro interno. Se dispone un tubo de vidrio verticalmente en un punto A, 30 cm antes de la conexión y otro en B, 30 cm después de la misma. El agua fluye de A hacia B y las pérdidas de carga totales desde A hasta B son de 4,6 cm de agua. Calcular la diferencia entre los niveles de agua en los dos tubos. (R: 0,0744 m).

4.7. Está fluyendo un aceite desde un depósito cerrado, a través de una tubería nueva de fundición de 15 cm de diámetro y 150 m de longitud hasta un punto elevado sobre el depósito una altura de 6 m. ¿Qué presión, en kgf /cm2, tendrá que actuar sobre el aceite en el depósito para que circulen 13 L/s de aceite? Densidad relativa del aceite: 0,84; viscosidad cinemática : 2,1 10-6 m2/s; rugosidad : 0,012 cm.

(R: 1,59 kgf /cm2).

4.8. Para transportar un aceite desde un depósito A a otro B con un caudal de 200 L/minuto es necesario instalar un grupo motorbomba cuya potencia se desea determinar, sabiendo que su rendimiento es del 60%. La tubería de conducción es de hierro forjado de 3" y mide 300 m de longitud. Los accesorios de la instalación son: 2 válvulas de asiento, 8 codos angulares y 2 empalmes de 180 (curvaturas en U); además hay que tener en cuenta la embocadura al pasar el aceite del depósito A a la tubería y el ensanchamiento brusco al pasar de la tubería al depósito B. El nivel del aceite en B se mantiene 12 m por encima del nivel en A. Densidad del aceite: 840 kg/m3; viscosidad : 1,6 centipoises.

(R: 0,95 CV).

4.9. Determinar el diámetro de una tubería de acero comercial que va a transportar 16.000 L/minuto de aceite, cuya viscosidad cinemática es 0,00001 m2/s, con una longitud de 300 m y una pérdida de energía máxima de 25 m. Rugosidad 4,6.10-5 m.

(R: 264 mm).

4.10. ¿Qué diámetro mínimo de tubería será necesario para transportar 0,23 kg/s de aire a una velocidad máxima de 5,5 m/s? La temperatura del aire es de 27 ºC y la presión absoluta de 2,40 kgf /cm2.

(R: 14 cm).

4.11. Un tubo recto horizontal de 22 mm de diámetro interno conduce 90 kg/h de aire, que entra en el mismo a 20 ºC y 1,5 atm. A lo largo del tubo el aire se calienta mediante una resistencia eléctrica que le comunica una potencia calorífica de 130 W. Calcúlese la temperatura de salida del aire, si la presión de salida es de 1,1 atm. Densidad del aire a 0 ºC y 1 atm: 1,293 kg/m3; capacidad calorífica media: 0,24 kcal/(kg K).

(R: 297,7 K).

4.12. A través de una tubería de 15 cm de diámetro circula aire a una presión manométrica de 2,1 kgf /cm2 y una temperatura de 38 ºC. Si la presión barométrica es de 1,030 kgf /cm2 y la velocidad de circulación de 3,2 m/s, ¿Cuál es el caudal en peso que está fluyendo?

(R: 0,194 kg/s).

4.13. En una línea de vacío de 30 m de longitud y 15 cm de diámetro que conduce aire a 20 ºC, la presión absoluta cae desde 10 hasta 1 mm de Hg. Si la rugosidad de la tubería es de 0,03 cm, ¿Cuál es la velocidad de flujo en kg/(m2 s)? Viscosidad del aire 0,018 cP.

(R: 1,38 kg/(m2 s).

4.14. A través de una tubería de 50 mm de diámetro y 300 m de longitud circula aire a razón de 30 kg/(m2 s). Si la presión aguas arriba es de 800 kN/m2, ¿Cuál será la presión aguas abajo si el flujo es isotérmico a 273 K?. ¿Cuál es el significado de la variación de la energía cinética del fluido?. Viscosidad del aire 0,015 mN.s/m2. Rugosidad relativa 0,001.

(R: 793,95 kN/m2).

4.15. Para subir un líquido de densidad 1,25 kg/dm3 y viscosidad 7,7 cP desde un pozo hasta un depósito elevado, con entrada en su parte inferior, se utiliza una bomba de 0,1 C.V. de potencia, que trabaja con un rendimiento del 75%. La conducción es de hierro galvanizado de 2,67 cm de diámetro interno y el líquido se bombea a razón de 2000 L/h. Calcular la altura Z que conseguirá alcanzar el líquido en el depósito. Los codos son angulares y la válvula del inicio de la conducción es de retención.

(R: 1,6 m).

Copyright 2007, Autores y Colaboradores. Cite/attribute Resource. Franco, C. A., Franco, C. A., Ojeda, E. D. (2008, April 25). pagina_10. Retrieved May 27, 2020, from ocwus Web site: http://ocwus.us.es/arquitectura-e-ingenieria/operaciones-basicas/contenidos1/tema4/pagina_10.htm. Esta obra se publica bajo una licencia Creative Commons License. Creative Commons License