TRABAJO DE HIDRÁULICA DE TUBERÍAS

ESTUDIANTES:

CARLOS DIAZ CÓD: 41141600

PROFESOR:

INGENIERO EDUARDO LADINO

BOGOTA D.CUNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA16-MARZO-20015

PRIMER CICLO DEL 2015

PROBLEMA A RESOLVER.

Se muestra un sistema hidráulico que lleva un caudal de 400gal/min de agua a 30°C, el rendimiento de la bomba debe ser del 70%.

¿Determinar el potencial que suministra el motor a la bomba PI?

Modificamos las unidades de Caudal, de manera que:

Q=400 galmin ( 1 pi e3

s

449galmin

)∗( 0,028317m3

1 pi e3 )=0,0252m3

s

Succión

Se encontró que para la línea de succión tenemos una tubería de: ACERO C40 por ende encontramos lo siguiente:

DS=4 pulg DI=0,1023m LS=6mA continuación se realizaron los siguientes cálculos:

Área de succión

A s=π∗¿¿

Velocidad de succión:

νs=

QAS

=( 0,0252 m3

s0,008219m2 )=3.06607 m

s

Carga de velocidad de succion:

ν2 .s2g

=¿

Número de Reynolds de succion:

N RS=DS∗V S

ϑ=( 0,1023m∗3,06607 m

s

8,03∗10.7

ms )=390609,917

Rugocidad/diametro de succion:

EDS

=( 4,6¿10−5m0,1023m )=0,00045Coeficiente de friccion de succion de Darcy:

f s=0,003339

Descarga:Se encontro que para la line de descarga tenemos un tuberia de: ACERO C40 por ende encontramos los soguientes datos.

D∝=3 pulg Di=0,0779m L∝=19,5m

Por medio de los datos sacados de tablas se ralizaron los sigueintes calculos:

Área de descarga: A∝=¿

Velocidad de descarga

ν∝=QA∝

=( 0,02522m3

s

0,004766m2

)=5,29153ms

Carga de velocidad de descarga:

(ν∝ ) .2

2 g=¿

Numero de Reynolds de descarga:

N

R∝=D∝∗V∝

ϑ=( 0,0779m∗5,29153 m

sϑ )=513337,56

Rugocidad/diametro de descarga:

ED∝

=( 4,6¿10−5m0,0779 )=0,000591Coeficiente de friccion de descarga de Darcy:

f ∝=0,00345X

Se uso la ecuación de Bernoulli para hallar la energía de medida por presencia de bombas.

℘μ

+v12

2 g+Z1+hA−hl−hR=

℘μ

+v42

2 g+Z4

Donde: hA=hl+(Z4−Z1)

Para calcular la sumatoria de pérdidas de energía se utliza la siguiente formula:

hl=h1+h2+h3+h4+h5+h6

De la tabla 1.6. Pérdida de entrada de depósito a tubería, encontramos que K= 0.5

h1=k∗( vs2

2g )→ Entrada K=0,5

Se calcula las perdidas de energia de h1 hasta h6:

Perdida de energia h1

h1=0,5∗0,4791m=0,2395m

Perdida de energia h2

h2=f s∗( LS

D S)∗(V s

2

2g )=0,003339∗( 6m0,1023m )∗0,4791m=0,09382m →succion

Perdida de energia h3

h3=f ∝T∗( LS

D∝)∗(V ∝

2

2g )=f ∝T=0,017TABLA 10,5→VALVULA

h3=0,017∗( 6m0,1023m )∗1,4271m=1,4271m

Perdida de energia h4

h4=f ∝T∗( LS

D∝)∗(V ∝

2

2 g )→codos de90 °

h4=2∗(0,017 )∗( 6m0,1023m )∗1,4271m=2,8458m

Perdida de energia h5

h5=f ∝∗(L∝

Di)∗(V ∝

2

2 g )h5=0,00345∗( 19,5m0,0779m )∗1,4271m=1,2324m→descarga

Perdida de energia h6

h6=1∗(V ∝2

2g )=1,4271m →salida

Se calcula las pérdidas de energía por medio de la sumatoria de todas las perdidas:

hl=0,2395m+0,09382m+1,4271m+2,8458m+1,2324m+1,4271m hl=6 ,2657m

Perdidas por bombas:

hA=hl+( Z4−Z1 )=7,2657+11m=18,2657m

Para hallar la potencia de la bomba, decimos que:

PA=hA∗μ∗Q

eM

=¿

Donde la potencia de la bomba es de:

PA=6,1244kN .m

s→kw