Fenomenos

2.2-7. Medida de la diferencia de presión en recipientes.
En la figura 2.2-5b se usa el manómetro diferencial para medir la diferencia de presión entre dos recipientes. Deduzca la ecuación de la diferencia de presión PA -PB en términos de la altura y la densidad de los líquidos.

RESPUESTA:
Para deducir la ecuación se debe seguir una serie de fórmulas con las cuales deduzca la diferencia depresiones PA –PB

P= FA = (h2Apg) 1A = h2pg N/m2 o Pa

P2 = h2pg + PO N/m2 o Pa

P1 = hm + Po

P2 - P1 = (h2pg + Po) - (hlpg + PO) = (h2 - hl) pg (Unidades SI)

P2-P1= (h2-h1) pggc (Unidades del sistema inglés)
14.3 Un oleoducto de 230 km de longitud une dos estaciones de bombeo. Se van bombear .56m3/seg través de un conducto de .62 m de diámetro , la estación de descargase encuentra a 250 m mas abajo de la estación aguas arriba y debe mantenerse l presión de descarga a 300000 Pa. Determine la potencia requerida para bombear el petróleo. Este último tiene una viscosidad cinemática de 4.5x10.-6 m2 /seg. Y una densidad de 810 Kg/m3. El oleoducto es de acero comercial. La presión de entrada es la atmosférica.
Obtenidos de las tablas. 14.1 y 14.2
eD= .000008Ff=.005
Obtenidos de las tablas. 14.1 y 14.2
eD= .000008
Ff=.005
DATOS.
√ = .56 m3/seg
Diámetro: 0.62 m
Presión2: 300000 Pa= 2.96077 atm
Densidad: 810 kg/m3
Viscosidad: 4.5x10-6 m2/seg
Presión 1: 1 atm= 101325 Pa
DATOS.
√ = .56 m3/seg
Diámetro: 0.62 m
Presión2: 300000 Pa= 2.96077 atm
Densidad: 810 kg/m3
Viscosidad: 4.5x10-6 m2/seg
Presión 1: 1 atm=101325 Pa


P2-P1ρ= 300000N m2 -101325Nm 2810 Kgm3 = 245. 2777 Kg ms2m2Kgm2 = 245.2777ms2
ReDvρμ = .62m1.8549mseg4.5x10-6m2seg = 255564

A= πD24 = π(.62m)24 = .3019 m2
Vel =√A = .56m3seg.3019 m2 = 1.8549 m/seg
g∆y = 9.81ms2 (250m) = 2452.5 ms2
ṁ = √ ρ = (.56 m3seg)(810 kgm3) = 453.6 Kgseg
hL= 2ff LeqDv2g= 2(.005) (230000m .62m )(3.4406m2s2 9.81ms2)= 1301.0719 m

obtenidos todoslos datos se sustituye en
ṁp2-p1 ρ+ g∆y+ hL= 453.6 Kgseg245.2777ms2+ 2452.5 ms2+ 1301.0719 m = 1813878.179 N mseg = 1337838.121 pie lbfs =
= 2432.4329 Hp = 3261.94 KW

14.15 Un tubo de hierro colado de 0.2m de diámetro y otro tubo de acero comercial de 67mm de diámetro están colados paralelamente entre si y ambos van desde la misma bomba hasta un deposito. La caída de presión es de 210kpa ylas tuberías son de 150m de longitud. Determine el gasto de una de las tuberías.
Conversiones:
n=480rpm
=41.89rad/s
D=6
Alt n max= Cq^ =0.12=v/nD3
CH^=5.3= gh/n2D2
Cp^=0.70=P/ρ n3 D5
P1=0.70(1000) (37.70)^3(0.311)^5
=263.6kw
P=P1 (w2/w1) ^3(D2/D1)^5
=263.6(400/360) ^3(6)^5
=281Mw
H1=5.3(37.70) ^2(0.371)^2/281=105.7m
H2= H1(w2/w1)^2(D2/D1)^2
=105.7(400/360) ^2(6)^2=4697m.
2.5-2.Diámetro de la tubería y número de Reynolds. Se está bombeando aceite dentro de una tubería de 10.0 mm de diámetro con número de Reynolds de 2100. La densidad del aceite es de 855 Kg/m3 y su viscosidad es de 2.1 x 10-2 Pa. s.
a) ¿Cuál es la velocidad en la tubería?
b) Se desea conservar el mismo número de Reynolds de 2100 y la misma velocidad que en el inciso usando un segundo fluido con unadensidad de 925 kg/m3 y una viscosidad de 1.5 x 10-2 Pa. s. ¿Cuál debe ser el diámetro de la tubería que se use?
D = 10.00 mm (1m60 mm) = 0.1666m
NRE = 2100
ρ = 855 Kg/ m3
µ = 2.1 x 10-2 Pa.s
a)
NRE = DVρµ
V= DρNRE.μ
V= 0.1666m (855Kg/m3 )2100 (2.1X10-2 Pa.s)
V=3.32 m/s
b)
NRE = DVρµ
D= NRE.µV.ρ
D = 2100 (1.5 X 10-2Pa.s)3.23ms(925 Kg/m3)
2.2-6. Presión en un laboratoriomarino. Se va a diseñar un laboratorio marino de 5.0 m de alto para que resista la inmersión a 150 m, medidos desde el nivel del mar hasta la parte superior del laboratorio. Calcule la presión en la parte superior del laboratorio marino y también la variación de presión en un costado del cuarto, medidas como la distancia x en m desde la parte superior del laboratorio hacia abajo. La densidad del...