Hidráulica de Tuberias

 

 

HIDRÁULICA DE TUBERIAS PRESENTADO POR: SANDRA PATRICIA TORRES CASTAÑEDA. ID: 428004 TALLER REYNOLDS Y FACTOR DE FRICCIÓN 1. A fin de inyectar agua (T=15°C) para lubricar los cojinetes de una hélice, se utiliza un tubo capilar de 0,2 mm de diámetro. Calcule el máximo caudal para el cual el flujo sigue siendo laminar.

=  ∗   − − 2000= 3.1.415921.1510−10  − 210  

 

 

Q=

2. Calcule la velocidad mínima de flujo en ft/s del agua a 160 °F en un tubo de acero de 3 in con espesor de pared de 0.065 in y para la cual el flujo es turbulento.

4000=  ∗     −  = 4000  4.3810  0,239166   

V= 0,075

 

 

3. Calcule la máxima rapidez del flujo de volumen del aceite combustible, a 45 °C, con la que el flujo se mantendría laminar en un tubo de acero de 4” calibre 80. Para el aceite combustible, utilice GE = 0.895 y viscosidad dinámica = 4x10 4x10 2 Pa.s.



 =   = =∗    =0.895∗1000  =895/  

 

 

 

 

 

== ∗∗   →  = ∗∗

 NR=

V=

  = 0,919   ∗ ∗ ,∗   

 

 



  

4. Calcule el número Reynolds para el flujo de cada uno de los siguientes fluidos, en una tubería de acero de 2” calibre 40, si la rapidez del flujo de volumen es de 0.25 3/ : (a) agua a 60 °F, (b) acetona a 77 °F, (c) aceite SAE 10 a 210 °F (sg = 0.87) a)

=  ∗    10. 7 22 == 1,2110 −0, 1723    ∗  = 10.722    0,1723  4,31 10−     

 

NR = 152677.73

 b)

 

 

NR = 428631,22

c)  

=  (∗∗ )    ∗ 0,1723     0, 7 22   1 7 23   ∗ 54, 54 , 3 14      ==   − 9,5 10  NR=1090549.089

 

5. Determine el tamaño más pequeño del tubo de cobre que conduciría 4  L/min de los siguientes fluidos mientras mantiene mantiene flujo laminar: (a) agua a 40 °C, (b) gasolina (sg = 0.68) a 25 °C a)

4  = ∗∗

 

−

 b)

 = ∗2000∗6, 44∗ ∗6.6.6666666611051106∗10 00− − = ,    = ∗2000∗4,22∗10− = ,   

 

El tubo de cobre tipo K de 5” (diámetro 122mm)  122mm) 

    = 8,51,98984010  −1, 56

6. Una tubería principal importante para la conducción de agua es de hierro dúctil de 18”. Calcule el número de Reynolds si la tubería conduce 16.5 3/  de agua a 50 °F.

 

NR= 959905,285

7. Calcule la rapidez de flujo de volumen máximo de aceite combustible a 45°C a la cual el flujo seguirá siendo laminar en un conducto de 100 mm de diámetro. Para el aceite utilice GE=0,895 y una viscosidad dinámica de 4,0 x 10 -2 N-s/m2.

 = ∗∗ ∗  = 2000 2000∗∗ 4,0,001∗805 1100−Ns/m2  =0,80 2 =∗ −   

 

 

Q= 7.02 x

 

 

8. A través de una tubería de 300 mm de diámetro fluye agua a 15°C. La tubería es de PVC. Si el caudal es de 120 LPS, calcule el factor de fricción de la tubería.

 

 1. 6 97 = 1,1510  −0, 30 =442695.65 1,5∗10− 2,51 √=2l √1 =2log ⌊3,7 ∗ 0,330+0 + 442695.65∗√⌋ 5∗√⌋  

 

F= 0,01352

9. Para transportar agua a 10°C se utiliza una tubería de concreto de 150 mm de diámetro. Si la rugosidad absoluta de la tubería es de 0,8 mm y el caudal de 142 LPS, calcule el factor de fricción de la tubería.

=  ∗   ∗, 1 5 8, 0 35  =  −3 8 =927115. 1,3010  + 2,51 1√ =2log ⌊3,8∗10 7 ∗ 0,115m5m 927115.38∗√⌋   = ,,   

 

 

 

 

10. A través de una tubería de concreto de 250 mm de diámetro fluyen 180 LPS de agua a 20°C, si la rugosidad de la tubería es de 0,1 mm, calcule el factor de fricción de la tubería. ¿Qué  pasa si el caudal se se triplica?, calcule. calcule.

 3, 6 66 = 1,0210 ∗0,−  25 =898527.41  1∗10 1√ =2log ⌊3,7 ∗ 0,225m5m + 898527.2,5411∗√⌋   = ,,   

 

 

 

 11  ∗0,−25  =2696078,431 = 1,0210 

 

 

√√=2l 1 =2log ⌊3,1∗10 7 ∗ 0,25m5m++ 2696078,2,51431∗√⌋ 31∗√⌋   = ,, 