• Author / Uploaded
• Alan Eduardo Corrales Ureña

Citation preview

Instituto Tecnológico de La Paz Departamento de Metal-Mecánica Ingeniería Electromecánica

Trabajo realizado para la materia Mecánica de Fluidos

Ejercicio: Cisterna Domestica

Alumno:

Alan Eduardo Corrales Ureña

Docente:

Ing. Diego García Molleda

Fecha de entrega: 2 / 12 / 2013

Mecánica de Fluidos Ejercicio: Cisterna Domestica

Índice 1. Introducción ............................................................................................................................. 2 2. Ejercicio ................................................................................................................................ 3 3. Procedimiento y operaciones ............................................................................................ 4 4. Conclusión ............................................................................................................................... 8 5. Bibliografía .............................................................................................................................. 8

1.

Introducción

En el siguiente ejercicio, se analizara como se puede realizar una instalación de una cisterna doméstica. El objetivo de esto es conocer cuál sería la potencia que necesitaría una bomba para poder aventar agua desde la cisterna hasta el tinaco. Así como observar cuales son los desgaste que se generan en todo el sistema, como el diámetro de la tubería afecta, etc.

Alan Eduardo Corrales Ureña

2

Mecánica de Fluidos Ejercicio: Cisterna Domestica

2.

Ejercicio:

En el siguiente ejercicio, se analizaran las pérdidas que se generan en nuestro sistema, así como la potencia necesaria para poder levantar el agua hasta el tinaco.

Figura 1: Figura del ejercicio.

Alan Eduardo Corrales Ureña

3

Mecánica de Fluidos Ejercicio: Cisterna Domestica Analizando el dibujo, se puede observar que tenemos los siguientes datos:     

3.

Longitud total de la tubería: 14.61m Diámetro de la tubería: 30 mm Codos: 6 codos de 90° Caudal: 1.3Lt/s 2 coples

Procedimiento y Operaciones

1. El primer paso es encontrar la velocidad en nuestro sistema, como conocemos el caudal y el área, solo que el caudal lo tenemos que trabajar en metros: |

|

2. Ahora calcularemos las perdidas por los codos y coples (PCC), utilizando la siguiente formula: ∑ Dónde: Σr: Es el número adimensional que expresa la suma de todos los coeficientes de resistencia, siendo r el coeficiente de resistencia de cada conexión. (Ver tabla 1). ∑

Utilizando la tabla podemos encontrar el coeficiente de resistencia.

Alan Eduardo Corrales Ureña

4

Mecánica de Fluidos Ejercicio: Cisterna Domestica

Tabla 1: Coeficientes de resistencia.

∑ Sustituimos en la ecuación, tomando nuestro

a 20°C

∑

Este resultado se tiene que pasar a mca (metro columna agua): |

|

3. Ahora tenemos que encontrar las perdidas por carga lineal (PCL): Para poder encontrar está perdida, tenemos que recurrir a la tabla 2, en esta se busca la fila que contenga los valores del caudal lo más aproximado posible.

Alan Eduardo Corrales Ureña

5

Mecánica de Fluidos Ejercicio: Cisterna Domestica

Tabla 2: Perdidas de carga por fricción.

Como nuestro caudal es de 1.3 lt/s, usaremos el de 1.4 de la tabla, y como el diámetro es de 30 mm, utilizaremos el de 32 mm de la tabla, dándonos como valor de perdida de carga (j):

Alan Eduardo Corrales Ureña

6

Mecánica de Fluidos Ejercicio: Cisterna Domestica 4. La pérdida total es la suma de las pérdidas calculadas anteriormente:

5. Conociendo la pérdida, podemos utilizar la ecuación de Bernoulli con energías para encontrar hA:

De nuestra ecuación podemos despreciar nuestras presiones, ya que no hay presión en el tinaco o la cisterna. También tomaremos nuestro punto inicial en el punto donde se encuentra la cisterna. La velocidad en la cisterna cera nula ya que es un depósito grande. Quedando así la siguiente ecuación:

6. Ahora solo nos queda encontrar la potencia de la bomba, para esto recurrimos la siguiente ecuación:

| Alan Eduardo Corrales Ureña

| 7

Mecánica de Fluidos Ejercicio: Cisterna Domestica

4.

Conclusión

Con este trabajo se pudo analizar como se realiza una semi-instalacion de una cisterna doméstica. Se pudo apreciar como las pérdidas en la tubería (codos) afectan en la distancia y la potencia a la cual la bomba tendrá que trabajar para poder mandar el agua hasta el tinaco. Lo que se podría hacer es cambiar la tubería a una de mayor o menos diámetro, para poder ver cual nos da menos pérdidas, o intentar reducir el número de codos en el sistema, para así disminuir las pérdidas totales y no requerir tanta potencia.

5.

Bibliografía

- Tubos rotoplas, Cálculos de perdida de carga, http://www.rotoplas.com/productos/02_Conduccion/01%20Tuboplus%20hidraulico/Manual_Tu boplus_Hidraulica.pdf, 1/12/2013

Alan Eduardo Corrales Ureña

8