Mecanica de Fluidos Ejercicios

1311 SI STEM AS DE TU BE RI AS EQU I VA LENTES, COMP UESTAS, EN PARALELO Y RA M I FI CA DAS [CAP. La tuberia compucstu

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1311

SI STEM AS DE TU BE RI AS EQU I VA LENTES, COMP UESTAS, EN PARALELO Y RA M I FI CA DAS [CAP.

La tuberia compucstu (sistenaa de tubcrius en serie) ABCD est:i constituida por 6000 in de tuberia de 40 cr 3000 ni dc 30 cm y 15110 in dc 20 em (C, — 1 00). (n) Calcular el caudal cuando la pérdida de carga entre A y

es de 60 m. US) ¿ Qué diametro ha de tener una tuberia de 1500 in de longitud, colocada en paralelo con la ext

tentc dc 20 cm y con nudos en C y D, pare que la nucva seccion C-D sea equivalente a la seccion ABC (utiliz.

U, = 100). (r ) Si en i re los puntos C ) D se ponc en paralelo con la tuberia de 20 cm CD oir-a de 30 cm 2400 in de longi tud, ¿cual set a lv pérdid‹i de carga total entre A y D para Q —— 80 l/seg? Tel. 5b l/scg, 1 6. 5 cm, 42,8 in 29.

Un sntcma de tuberias en serie ABCD esta formado por una tu be ria de 50 cra y 31100 in de longit ud, una c 40 cm y 2400 in y otra de 30 cm y ± in (C; = 120). ¿Qué longitud ± hara que el sistem a USD sea equivalente una tuberia de 37,5 cm de diamctro, 49011 in de longitud y C, — 100? St la longitud de la tuberia de 30 cm qt va de C a D fuera de 900 in, ¿Qué caudal circular para una pérdida de curga entre A y D de 40 in? Tel.

1320 in, 180 l/seq

Hallur la longitud de una tuberia de 20 cm equiv lcnte al sistema de tuberias en serie constituido por una tuber› dc 25 cm y 9fl0 in de longit ud, una de 20 cm y 450 in y otra de 15 cm y 150 in de longitud (para tod as las ti berias C — 1 20). Si›l. 1 320 in Los depositor A y D est’fin conectados por el siguiente sistema de tuberias en serie : la tuberia (A-/I) de 50 ci y 2400 in de longitud, la (B-C) de 40 cm y 1800 in y la (C-D) de diametro desconocido y 600 in de longitud. L diferenci dc elev'acion entre lbs supcrficies libres de los depositos es de 25 m. (‹z) Determinar el di:imetro de tuberia CD para que el caudal que circula entre A y D sea de 180 l/seg si C; = 120 para tod as las tuberia (/i) ¿, Qué caudal circulara entre A y D st la tuberia CD es de 35 cm de di:imetro y st, ademas, conectada enti B y D existe otru tuberia en paralelo con BCD de 2700 in de longitud y 30 cm de di:imetro? So/. 32 cm, 258 1/seg 32.

Un sistem a de tuberias (U, = 120) esta constituido por una tuberia de 75 cm y 3000 in (CB), otra de 60 cm 2400 in [BC] ¿ de C a D dos tuberias en paralelo de 40 cm y 1P00 in de longitud cads una. (zi) Para u caudal entre A y D d e 360 l/seg, ¿cu:il es la pérdida de carga? (b) Si se cierra la llave en una de las tuberia de 40 cm, ¿, que variacion se producir en la pérdida de carga para ct misnio caudal anterior? Sof. 2 I , 2 re, variaci on = 3 I , I in En la Fig. 8- 13, para una altura de presion en D igual a 30 in (a] calcular la potencia comunicada a la turbin DE. (6) Si se instala la tuberia dibujada a trazos en la figura (60 cm y 900 in de longitud), ¿qué potencia podr. comunicfirse a la turbina st el caudul es de 540 l/seg? (C, — 120). Sof. i 44 CV, 207 CV

Fig. 8-13

Fig. 8-14

Err la Fig. 8- l4, cuando las alturas de presion en A y B son de 3,0 in y 90,0 in, respcetivamente, la bomb: A B esta comunicando al sistema una potencia de 100 CV. ¿Que elevacion puede muntenerse en el depéisito D Sof.

46,8 in

Err el sistema de tuberias mostr:ido en la Fig. 8- 15 es necesario transporter 600 l/seg hasta D, con un:i presion en estc punto de 2,80 kg/cm'. Determinur la presion en A en kg,/cm'.

Fig. 8-10

36.

So/.

3,40 kg/cm'

Fig. 8-16

(‹z) Err la Fig. 8-16, la presion en D es dc 2, 10 kg/cm', cuando e1 caudal suministrado desde el depéisito A és d‹ 250 l/seg. Las v:ilvulus B y C estiin cerrdda s. Dcterminar la elevacié'n de la superficie libre del deposito A. [b] E caudal y la presion dados en (‹i) no se zambian, pero la v:ilvula C esta totalmente abierta y la B solo parcialmen

CAP 8)

SISTEM AS DE TUBERIAS EQUIV ALENTES, COMPU ESTA S, EN PARALELO Y RAM I FICADAS

te abierta. St la nueva elevation c1e1 deposito A e s de 64 rii, ¿cull es 1s pérdida dc carga

Vol. 37.

131

tr vés de la v:i1vu1fi B'!

El. 68 in, 5,8 in

Dctcrmi nar ct caudal QuC circula a truvés de cad a u nu rlc las tu berias del st stcma mostrado en la Figura 8- 17. Sof. 190 l/seg, 140 l 'seg, 50 l/seg

Fig. 8-18

Fig. 8-IT

La bomba JF, a una elcvacion de 6,0 in, hace circular 120 l/seg a través de una tuberia nucva de fund icion US de 40 cm y 1800 in de longitud. Lu presion de descarga en F es de 2,70 kg/cm'. Err el extremo ID de la tuberiii dc

40 cm estiin conectadas dos tuberias, una de 30 cm y 750 in de longitud (€ = 100), que termini en el depoh to A, a una elevacion de 30,0 in, y otr de 25 cm y 60f1 in (C, — 130), Que termini en Al deposito B. Determinar

39.

la elevacion de B y el caudal que llegu o sale de cada uno de los depositos. So/. El. 7, I in, 35 l/seg, 155 1/se

En lv Fig. 8-18, cuando Q Ez — ODk — º80 l /seg, determinar la presion man ométrica en E, en kg/cm'. y la elevacion del deposito B. Set. 5,26 kg/cm', 53,9 in

Err el sistema mostrudo en la Fig. 8-19, a través de la tuberia de 90 cm, circulan 9110 l/seg. Determinar la potencia en CV de la bomba XA (rendimiento igual al 78,5 ) que da lugar a los caudales y elevaciones mostrados en la figura si la altura de presion en I es nuts. (Dibujar las lineas de alturas piezométricas.) So/. 272 CV

D

B ' ‘

’“

El. 6.0 in

Fig. 8-20

41. ¿Que caudal debc suminist rar 1s bomba ‹ie la Fig 6-2fJ cuando e1 caudal a través dc la tuberia de 90 cm es de 1200 l/seg y cual es la altura dc presion en A ? 42.

Sof.

984 l²scg, 56,6 in

La altura de presiéin cii d, seccion de descarga dc la bomba AB, es 36,0 in debido a la accion de dicha bombs,

de una potencia de 140 CV (v é se Fig. 8-2 1). La pérdida de carga en la valv'ula Z es de 3,0 m. Determinar todos los caudales j la elcx dcicin dcl deposito T. Dibujar las lineas de at turas piezométricas. Q Sof. Qz z —— Q z z —— 3 6U l/seg, 9 g = 64 424 l/seg, El. en T 27,0 in l/seg, ‹——

Fig. 821

43.

Fig. 8-22

El caudal total que sale de A, véase Fig. 8-22, es de 380 l‹scg y cl caudal que llcga a B cs (u) la elevacion Sof. 26, 5 in, na de 295 l/seg. Determ-de B y (b) la longitud de la tuberia dc 60 cm. 7700 in r

132

SISTEM AS DE TUBERIAS EQUIVALENTES, COMPUESTAS, EN PARALELO Y RAMIFICADAS

[CA

¿Cu:iles son los caudales que llegan o parten de cada uno de los depéisitos de la Figura 8-23? So/. Qq - 140 l/seg,

Q E —— 3 l/seg, Qgp - 79 I/seq, Qzz —— 64 l/seg

Fig. 824

Fig. 8-23

45. Si la altura de presion en I es de 45,0 in, determinar los caudales que circulan a través del sistema mostr en la Figura 8-24.

Sof.

Qzz —— 98 I/seg. Qzz —— 104 I/seg, Qzz —— 48 l/seg, Qpz —— 250 l/seg

Si en ct sistema de tuberias del Problema 9, Q —— 200 l/seq, ¿qué caudal circula por cada rama y cual es la dida de carga? Utilizar el método de Hardy Cross. Sof. 28,0 in, d› - 82 I?› —— 53 l/seq, Q = 65 l/seg l/seg, 47. Resolver ct Problema 35 mediante el método de Hardy Cross. Se est:in estudiando tres sistemas de tuberias A, B y C. ¿Cu:il es el sistema de mayor capacidad? Utilizar C, para todas las tuberias del dibujo. So/. B

'

(B)

9® in — 40 cm n

9tD in — 40 cm D

900 in — 43 cm

600 in — 3 5 cm D

1800 in — 30 cm D

Fig. 8-25

Err el problema precedente, ¿que di:imetro debe tener una tuberia de 900 in de longitud para que puesta en J ralelo entre M ytenga N, eneleI 50 sistema A (de manera queque se forme unVol. lazo o38circuito de M a N), A modificado % mas de capacidad el sistema C? cm