Taller No. 3n-a Ecuacion De Bernoulli - J. Noche

Asignatura de Mecánica de Fluidos – Jornada Nocturna. TALLER CORTE No.3A APLICACIONES DE LA ECUACION DE BERNOULLI (ENERGÍA)

APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE BERNOULLI Y DE CONTINUIDAD (SIN PERDIDAS DE ENERGÍA)

1. Para el sistema mostrado en la siguiente figura. Calcule (a) el flujo volumétrico de agua que sale por la tobera, y (b) la presión en el punto A. https://www.youtube.com/watch?v=69npPFCKHag

2. A través de una tubería fluye agua con un caudal de 5 lit/seg. Si se miden las siguientes presiones manométricas. P1= 12 Kpa;

P2 = 11.5 Kpa;

P3 = 10.3 Kpa

¿Cuáles son las pérdidas de altura de energía entre (1) y (2) y entre (1) y (3)? https://www.youtube.com/watch?v=o7WpiPrlATs

3. Un tubo de venturímetro es un aparato que se inserta en una tubería para medir caudales de flujos incompresibles. Está compuesto por una sección convergente que reduce el diámetro hasta una medida situada entre ½ y ¼ del diámetro de la tubería es seguido por una sección divergente, como se muestra, se mide la diferencia a presión entre el punto inmediatamente aguas arriba del venturímetro y la garganta de éste. Demuestre que:

Donde (Cd) es el coeficiente de descarga, que tiene en cuenta los efectos de la fricción y se determina en forma experimental.

APLICACIONES DE LA ECUACIÓN DE BERNOULLY PARA SIFONES

4. Desde un depósito hay que transvasar un caudal de agua de 89.2 lit/seg mediante un sifón. El extremo por el que desagua el sifón ha de estar 4.27 m por debajo de la superficie libre del agua en el depósito. Los términos de pérdida de carga son: 1.50v²/2g desde el depósito hasta la parte más elevada del sifón y 1.0 v²/2g desde ésta al desagüe. La parte superior del sifón está 1.52m por encima de la superficie del agua. Determinar el diámetro de la tubería necesaria y la presión en la parte superior del sifón. Dibujar la línea de energía total y línea de energía piezométrica. https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20130515014759AA30orH&guccount er=1&guce_referrer=aHR0cHM6Ly93d3cuZ29vZ2xlLmNvbS8&guce_referrer_sig=AQAAAM G5BjzsT1zgGS0O_6wWux4ScFXJZlsM3fLM9qLi7gCxhlIt0xP_M0v7XsQF5RZEENs1M62LU8bAhE9Ep2sKYdFOlToF8jcHJ5yfwQklxNu5UQwluzn_pKXkjReaPiWo53s2k i7h-TT6EZijNHSZe2t15k2f3FQRmWoDs11hUCy 5. Calcule el caudal ideal a través del sistema de tuberías mostrado, en la siguiente figura.

APLICACIONES DE LA ECUACIÓN DE BERNOULLY PARA EQUIPOS DE BOMBEO Y TURBINA (CONSULTAR)

6. Si la bomba de la figura suministrada 3.75 Kw al flujo, ¿cuál es el caudal?

7. ¿Cuál es la potencia requerida para que 30 pies³/seg de agua fluyan en la bomba de la figura? Ignore las pérdidas de energía. El diámetro de la salida en la boquilla es de 10 pulg.

8. Si el rendimiento global del sistema y la turbina de la siguiente figura es de 0.8, ¿qué potencia se produce para H= 60 m y Q= 30 m³/s?.

APLICACIONES DE LA ECUACIÓN DE BERNOULLI CONSIDERANDO PÉRDIDAS DE ENERGÍA 9. A). La potencia de la bomba (Q*ɣ*Hbomba/76) comunica al fluido por la bomba de la siguiente figura es de 10 CV (Caballos de Vapor). Para H=20m y unas pérdidas en el sistema de 8V²/2g, determinar el caudal desaguado y la altura de agua de la bomba Hbomba. Dibujar la línea de energía Total y línea de energía piezométrica.

9.B) Del problema anterior y su figura, determinar la potencia en el eje para una bomba con una eficiencia del 80% que descarga 30 lit/seg a través del sistema mostrado. Las pérdidas del sistema, sin incluir las pérdidas en la bomba son 12 V²/2g y H=16 m. 10. Desde un depósito A, cuya superficie libre está a una cota de 25.62 m, fluye agua hacia otro depósito B, cuya superficie está a una cota de 18.30m. Los depósitos están conectados por una tubería de 30.50 cm de diámetro y 30.5 m de longitud (f=0.020) seguida por otros 30.5m de tubería de 15.24 cm (f=0.015). Existen dos codos de 90º en cada tubería (K=0.50, para cada uno de ellos), K para la contracción es igual a 0.75 y la tubería de 30.50 cm es entrante en el depósito A. Si la cota de la contracción brusca es de 16.50m, determinar la altura de presión en las tuberías de 30.5 cm y 15.24 cm en el cambio de sección. 11. Calcular el valor de H en la siguiente figura, para un caudal de 125 lit/seg de agua a 15º C a través de tubería de acero comercial (Ks=ε=0.046 mm). No incluir las pérdidas por accesorios.

NOTA: Cálculo de la potencia de la bomba en diferentes sistemas de unidades: 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 = 𝑃 = ɣ𝐹𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 ∗ 𝑄 ∗ 𝐻𝐵𝑜𝑚𝑏𝑎 Donde: Peso específico fluido=ɣ=en unidades de N/m³ o Kn/m³ ó Lb/pies³ ó lb/pulg³. Q = Caudal bombeado = en unidades de m³/s ó pies³/s ó pulg³/s. Hbomba = energía añadida por la bomba en unidades de m ó pies ó pulg. Potencia Bomba = P= en unidades de watts (w) ó kilowats (KW), en caballos de fuerza (Hp) o lbpie/s. Considerar para los problemas que la eficiencia del motor-Bomba es del 100% (E=ɳ=1.0). Generalmente la eficiencia de las bombas esta del 55% a 65% (ɳ=0.55 a 0.65). Para hallar la potencia de la bomba es necesario generalmente calcular el Hbomba o el caudal y en algunos casos ambas variables por la ecuación de Bernoulli.

Factores de conversión de potencia: 1 hp = 550 lb-pie/s=745.7 w =0.7457 kw. 1 lb-pie-s=1.356w