saldarriaga-capitulo-1

1.1)A través de un tubo de 150 mm de diámetro fluyen 124 lt/s de agua con una temperatura de 15!. !alcule el numero de "eynolds y estable#ca si es flu$o laminar o turbulento %atos d& 150 mm

(& 124 l/s *& 15 !

+s un flu$o laminar 

Q V =  A

124

 &

"e &

π ∗0.15

2

 & '.02 m/s

4 1000 ∗0.15 ∗7.02 1.14

 & 105

1.2) ,ara la tuber-a del problema anterior !uál ser-a el caudal l-mite para el flu$o laminar ediante este resultado epliue por ué es tan dif-cil encontrar flu$os laminares cuando el fluido en un sistema de tuber-as es agua

3olucin 

 6os pide 7allar el caudal máimo 

3iendo laminar 

Aplicamos "eynolds

ℜ=

  0.15 . ( v ) 0.0011390

V =150186

A7ora aplicamos la Q =V . A −2 Q=15.186 ( 1.7671 X 10 )

 M 3 Q=0.2883 S

1.) !ual seria el numero de "eynolds si el fluido del ,roblema 1.1 fuera petrleo crudo pesado con densidad igual a 0.8 g/cm y viscosidad 0.8 ,a.s

 ρ= 0.83

g cm 3

 μ=0.8 Pa ∗s

μ=0.8 Pa∗s  & 8∗10−1 kg /m9s −3

0.83∗10

"e &

∗15∗0.124∗10 6

π ∗15 4

2

∗8∗10−3

 & 10:2.15

1.4) A través de un tubo de 200 mm de diámetro fluyen 1'0 l/seg de agua con una temperatura de 20c calcule el n;mero de "eynolds y estable#ca si el flu$o es laminar o turbulento

3olucin 

%iámetro  0.2 m !audal 1'0 l/s *emperatura 20 c 6 ,A"A R6 BDRW> +6 R6A *RS+"VA !>6 6R+"> %+ "+E6>%3 2∗10 6  E R6A "RX>3V%A% "+DA*V6 %+ !>D+S">>TKU=V*+ E +D %VAX"AA %+ >>%E. 1

√ f  1

√ f 

=−2log (

k   2.51 + ) 3.7 d ℜ √ f 

=−2log (

0.0002   2.51 + ) 6 3.7 2∗10 √ f 

"++,DAYA6%> %A*>3 +6 DA +!RA!V>6 %+ !>D+S">>TKU=V*+. f& 0.01424.

R3A6%> +D %VX"AA %+ >>%E RSV!A"+>3 D>3 ,R6*>3 ,A"A %+*+"V6A" +D !>+BV!V+6*+ %+ B"V!!V>6. f& 0.14. D>3 "+3RD*A%>3 3 +*>%>3 ,A"A !AD!RDA" +D !>+BV!V+6*+ %+ B"V!!V>6 6>3 %A6 +D V3> > !A3V +D V3> "+3RD*A%>. AS>3 +*>%>3 3>6 3 E !>""+!*>3.

1.28) 3i en los tres problemas anteriores el fluido es agua a 15! y la tuber-a es de acero Cs&0.0004? m)@ !uáles ser-an las pérdidas de altura a lo largo de 1000 metros de tuber-a

f& 0.02 s/d&0.002 %onde s&0.0004?m +ntonces d&0.2

+l agua a 15Zc& tiene una viscosidad cinemática de 0.0010?0 7allamos el n;mero de "eynolds 1

√ f 

=2log 10 ( ℜ √ f )−0.8 ,ara un f&0.02 "e& 10?5. "e&v9d/u