PROBLEMA DETRANSPORTEDE FLUIDOS

DATOS DE LA TUBERIA DATOS DE ACCESORIOSLongitud L 50 m Codos 4Altitud dZ 25 m V. Compuerta 1Dimetro D 0.01905 m V. Check 1

DATOS DEL FLUIDO CONDICIONES DE OPERACINDensidad 870 kg/m3 Flujo vol. 0.00083333 m3/sViscosidad 0.23 Pa.s Presin 1 1.033 Pa

Presin 2 1.033 PaINCOGNITA Potencia de la bomba

CALCULOS PRELIMINARESrea Secc. 0.00028502 m2Velocidad 2.92373426 m/sReynolds 210.680477

COMPONENTES DEL BALANCE DE ENERGA MECNICACarga Cintica 4.27411102 m2/s2Energa potencial 245.25 m2/s2Carga de Presin 0 m2/s2

TRABAJO PERDIDOLaminar Turbulento

Factor friccin, f 0.30377755 0.08294324Trabajo perdido 13631.2755 m2/s2 Tuberia rectaTrabajo perdido Accesorios Nmero K

Codos 4 0.9V. Compuerta 1 1.15V. Check 1 2.5

7.25Trabajo accesor. 30.9873049 m2/s2Total LW 13662.2628 m2/s2 Rgimen turbulento tubera rugosa

POTENCIA DE LA BOMBATrabajo bomba 13911.7869 m2/s2Potencia bomba 10086.0455 W

DIAGRAMA DE FLUJO di mG kg/sRho kg/m3

Clculo de dimetro econmico

di,opt = 0.664 G0.51-0.36

Inicio

Fluido: ,

A=D2

2v=v / A NRe=Dv /

CC=v2 /2EP=(Z2Z1)g

CP=(P2P1 )/

f=64/NRef=0,316 /NRe

0,25

f=[2 log( /D3,7 5,02NRe log ( /D3,7 +14 ,5NRe ))]2

LW tubera=4 fLDv

2

2

LWaccesorios=i=1

N

niK iv2

2

W=CCEPCPLW Total

=Wv /

G= 0.725di, opt = 0.04928486

Fluido: ,

GeometraL, D, Z1, Z2, AccesoriosMaterial

Caudal, P1, P2

Area

Velocidad

Carga Cintica

Reynolds

Factor de Friccin

Energa potencial Carga de Presin

Trabajo perdido

Trabajo de bomba

Potencia de bomba

Rgimen LaminarRgimen Turbulento tubera lisa

Rgimen turbulento tubera rugosaTrabajo perdido en tubera

Trabajo perdido en accesorios

Trabajo de la bomba

Potencia de la bomba

Clculo de Dimetro econmicoDimetro econmico de tuberas para flujo turbulentoFlujo msicoDensidad

Clculo de dimetro econmico

NRe=Dv /

EP=(Z2Z1)g

CP=(P2P1 )/

f=64/NRef=0,316 /NRe

0,25

f=[2 log( /D3,7 5,02NRe log ( /D3,7 +14 ,5NRe ))]2

LW tubera=4 fLDv

2

2

LWaccesorios=i=1

N

niK iv2

2

W=CCEPCPLW Total

=Wv /

Carga de Presin

PROBLEMA DE TRANSPORTE DE FLUIDOSReclculo considerando el dimetro econmico de la tubera

DATOS DE TUBERA DATOS DE ACCESORIOSLongitud L 50 m Codos 4Altitud dZ 25 m V. Compuerta 1Dimetro D 0.0493 m V. Check 1

DATOS DEL FLUIDO CONDICIONES DE OPERACINDensidad 870 kg/m3 Flujo vol. 0.00083333 m3/sViscosidad 0.23 Pa.s Presin 1 1.033 Pa

Presin 2 1.033 PaINCOGNITA Potencia de la bomba

CALCULOS PRELIMINARESrea Secc. 0.00190891 m2Velocidad 0.43655003 m/sReynolds 81.4089877

COMPONENTES DEL BALANCE DE ENERGA MECNICACarga Cintica 0.09528796 m2/s2Energa potencial 245.25 m2/s2Carga de Presin 0 m2/s2

TRABAJO PERDIDOLaminar Turbulento

Factor friccin, f 0.78615398 0.10520079Trabajo perdido 303.898627 m2/s2 Tuberia rectaTrabajo perdido Accesorios Nmero K

Codos 4 0.9V. Compuerta 1 1.15V. Check 1 2.5

7.25Trabajo accesor. 0.69083773 m2/s2Total LW 304.589464 m2/s2 Rgimen turbulento tubera rugosa

POTENCIA DE LA BOMBATrabajo bomba 549.934752 m2/s2Potencia bomba 398.702695 W

OBSERVACIONNtese el gran ahorro de potencia en la bomba por cambiar el dimetro de la tubera.

A=D2

2v=v / A NRe=Dv /

CC=v2 /2EP=(Z2Z1)g

CP=(P2P1 )/

f=64/NRef=0,316 /NRe

0,25

f=[2 log( /D3,7 5,02NRe log ( /D3,7 +14 ,5NRe ))]2

LW tubera=4 fLDv

2

2

LWaccesorios=i=1

N

niK iv2

2

W=CCEPCPLW Total

=Wv /

Rgimen LaminarRgimen Turbulento tubera lisa

Rgimen turbulento tubera rugosaTrabajo perdido en tubera

Trabajo perdido en accesorios

Trabajo de la bomba

Potencia de la bomba

NRe=Dv /

EP=(Z2Z1)g

CP=(P2P1 )/

f=64/NRef=0,316 /NRe

0,25

f=[2 log( /D3,7 5,02NRe log ( /D3,7 +14 ,5NRe ))]2

LW tubera=4 fLDv

2

2

LWaccesorios=i=1

N

niK iv2

2

W=CCEPCPLW Total

=Wv /

PROBLEMA DE TRANSPORTE DE FLUIDOS

En este problema se conoce la potencia de la bomba y se quiere determinar el flujo que esta bomba puede transportar para la geometra dada.El clculo se realiza por iteraciones, asumiendo un valor de flujo y luego verificndolo

DATOS DE LA TUBERIA DATOS DE ACCESORIOSLongitud L 50 m Codos 4Altitud dZ 25 m V. Compuerta 1Dimetro D 0.0493 m V. Check 1

DATOS DEL FLUIDO CONDICIONES DE OPERACINDensidad 870 kg/m3 Flujo vol. 0.00123 m3/sViscosidad 0.23 Pa.s Presin 1 1.033 Pa

Presin 2 1.033 PaINCOGNITA Potencia de la bomba

CALCULOS PRELIMINARESrea Secc. 0.00190891 m2Velocidad 0.64434784 m/sReynolds 120.159666

COMPONENTES DEL BALANCE DE ENERGA MECNICACarga Cintica 0.20759207 m2/s2Energa potencial 245.25 m2/s2Carga de Presin 0 m2/s2

TRABAJO PERDIDOLaminar Turbulento

Factor friccin, f 0.53262465 0.09544373Trabajo perdido 448.554373 m2/s2 Tuberia rectaTrabajo perdido Accesorios Nmero K

Codos 4 0.9V. Compuerta 1 1.15V. Check 1 2.5

7.25Trabajo accesor. 1.5050425 m2/s2Total LW 450.059415 m2/s2 Rgimen turbulento tubera rugosa

POTENCIA DE LA BOMBATrabajo bomba 695.517007 m2/s2Potencia bomba 744.27275 W

DIAGRAMA DE FLUJO di mdi,opt = 0.664 G0.51-0.36

A=D2

2v=v / A NRe=Dv /

CC=v2 /2EP=(Z2Z1)g

CP=(P2P1 )/

f=64/NRef=0,316 /NRe

0,25

f=[2 log( /D3,7 5,02NRe log ( /D3,7 +14 ,5NRe ))]2

LW tubera=4 fLDv

2

2

LWaccesorios=i=1

N

niK iv2

2

W=CCEPCPLW Total

=Wv /

G kg/sRho kg/m3

Clculo de dimetro econmicoG= 1.0701di, opt = 0.06011012

Inicio

Fluido: ,

En este problema se conoce la potencia de la bomba y se quiere determinar el flujo que esta bomba

El clculo se realiza por iteraciones, asumiendo un valor de flujo y luego verificndolo

DATOS DE LA BOMBAPotencia 745 W

ITERACIONES DEL FLUJO VOLUMETRICOIteracin 1 2 3 4 5Flujo estima 0.000833 0.0017 0.0012 0.0014 0.00125Potencia 398 1284 714 923 764

Flujo Potencia0.000833 398

0.0012 7140.00123 7440.00125 764

0.0017 12840.0014 923

Rgimen LaminarRgimen Turbulento tubera lisa

Rgimen turbulento tubera rugosaTrabajo perdido en tubera

Trabajo perdido en accesorios

Trabajo de la bomba

Potencia de la bomba

Dimetro econmico de tuberas para flujo turbulento

0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0.0014 0.0016 0.00180

200

400

600

800

1000

1200

1400

Iteraciones para convergencia de potencia

Flujo, m 3/s

Pote

ncia

de

bom

ba, W

NRe=Dv /

EP=(Z2Z1)g

CP=(P2P1 )/

f=64/NRef=0,316 /NRe

0,25

f=[2 log( /D3,7 5,02NRe log ( /D3,7 +14 ,5NRe ))]2

LW tubera=4 fLDv

2

2

LWaccesorios=i=1

N

niK iv2

2

W=CCEPCPLW Total

=Wv /

Clculo de dimetro econmico

6 70.00123

744

0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0.0014 0.0016 0.00180

200

400

600

800

1000

1200

1400

Iteraciones para convergencia de potencia

Flujo, m 3/s

Pote

ncia

de

bom

ba, W

Probl1Probl1BProbl2