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• Sandy Peñaloza Mercado

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UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR PROGRAMA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

TALLER No. 1 DE OPERACIONES UNITARIAS I TEMA: ECUACIÓN DE BERNOULLI Y BOMBAS. Docente: Ing. Qco. Jorge Luis Orozco Ospino. “Una persona puede pensar que no sirve para las matemáticas o la ciencia, sin embargo entrenando persistentemente se dará cuenta de que puede ser el mejor” PROB 1. En la figura se muestra la curva de rendimiento de la bomba y el sistema en el cual está operando. Si el caudal manejado es 4 m3/h y las pérdidas por fricción se estiman en 12 m de agua, determine la altura manométrica total desarrollada por la bomba.

PROB 2. Determínese la altura Z2 a la cual la bomba de la figura podrá elevar el agua en el sistema mostrado Datos: Tubería de H.G Ø = 2’’ Pérdidas por fricción: 30 m Bomba: Barnes 2115 HCE – 24 El tanque tiene una ventilación.

PROB 3. Los datos de rendimiento de una bomba de agua siguen el ajuste de la curva H= Ho – aQ2, donde la carga al cierre de la bomba es Ho=5.30 m, el coeficiente es a=0.0453 m(Lpm)2, las unidades de la carga hidrostática de la bomba, H son m y las unidades de Q, litros por minuto (Lpm). La bomba se emplea para llevar agua desde un gran depósito a otro de mayor altura. Las superficies de ambos depósitos están expuestas a la presión atmosférica. La

curva del sistema se sistema se simplifica a H= (Z2 – Z1) + bQ2 , donde la carga estática total Z2 – Z1 es 3,52 m y el coeficiente b = 0.02621 m(Lpm)2. Determine el punto de operación de la bomba. Nota: El punto de operación de una bomba se encuentra resolviendo simultáneamente las ecuaciones del sistema y la bomba, sea gráfico o analítico. PROB 4. Determine la potencia neta de la bomba para que pueda circular el fluido con un caudal de 0,62 pie3/s del tanque A al B. Las pérdidas a través de la tubería y de los accesorios son 30 pies y la eficiencia motor-bomba es de 80%. Calcule también el costo operativo si el precio de la energía es $370/kw-h

PROB 5. Determine la potencia, en H.P, requerida por la bomba para elevar el agua en el sistema mostrado en la figura. Caudal: 60 gpm Tubería de PVC. D = 2 “ Eficiencia del sistema motor- bomba: 85 % Pérdidas por fricción: 4 m.

PROB 6. La razón de flujo de aire a 20°C (ρ=1.204kg/m3) a través de un ducto de 15 cm de diámetro se mide con un medidor venturi equipado con un manómetro de agua. La garganta del tubo venturi tiene un diámetro de 6 cm y el manómetro tiene una lectura máxima de 40 cm. Considere que el coeficiente de descarga (Cv) es de 0.98 y determine el máximo flujo másico de aire que puede medir este medidor venturi. Respuesta: 0.273 kg/s.

PROB 7. Fluye aire por un tubo a razón de 200 L/s. El tubo consta de dos secciones con diámetros de 20 cm y 10 cm, con una sección reductora suave que las conecta. Se mide la diferencia de presión entre las dos secciones del tubo mediante un manómetro de agua. Desprecie los efectos de la fricción y determine la altura diferencial del agua entre las dos secciones del tubo. Tome la densidad del aire como 1.20 kg/m3. Respuesta: 3.7 cm

PROB 8. Un túnel de viento toma aire atmosférico a 20°C y 101.3 kPa mediante un ventilador grande que se ubica cerca de la salida del túnel. Si la velocidad del aire en éste es de 80 m/s, determine la presión en el propio túnel.