INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SONORAFENÓMENOS DE TRANSPORTE

(APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE BERNOULLI)

1. A través de una tubería de diámetro uniforme fluye agua con densidad de 1000 kg/m3 y velocidad de flujo de masa de régimen estable. La presión de entrada del fluido es 70 kN/m2 abs en la tubería conectada a una bomba que suministra 160 J/kg de fluido a la tubería. (La tubería de salida de la bomba es del mismo diámetro que la de entrada). La sección de salida de la tubería es 3 m mas alta que la de entrada y la presión de salida es 140 kN/m2 abs. El número de Reynolds en la tubería es superior a 4000 para el sistema. Calcúlese la perdida por fricción

F en el sistema de tuberías.

2. Una bomba que opera con régimen de 60 gal/min extrae una solución liquida de densidad 115 lbm/pie3 de un tanque de almacenamiento que tiene una sección transversal considerable, por medio de una tubería de succión de 3 plg de DI. La bomba descarga a través de una línea de 2 plg de DI a un tanque elevado abierto. El extremo final de la línea de descarga esta a 50 pies por encima del nivel del liquido en el tanque de alimentación. Las perdidas por fricción en el sistema de tuberías son F= 15 lb-pie fuerza/lb masa. ¿Qué presión debe desarrollar la bomba y cual deberá ser su potencia con una eficiencia de 65 % ? El flujo es turbulento.

3. Sé esta bombeando aceite de soya a través de un tubo de diámetro constante y con una velocidad de flujo de estado estable. Una bomba suministra un flujo de 209.2 J/kg masa de fluido. La presión absoluta de entrada de la tubería a la bomba es 103.4 Kn/m2. La sección de salida de la tubería corriente debajo de la bomba esta 3.35 m por arriba de la entrada y la presión de salida es 172.4kN/m2. Las tuberías de entrada y salida tienen el mismo diámetro. El flujo es turbulento. Calcúlese la perdida por fricción en el sistema.

4. Se va a bombear metanol de un tanque de almacenamiento a un carro tanque a razón de 500 Gal/min. La tubería utilizada para el transporte es de 4 pulgadas de fierro galvanizado y tiene 1000 ft de largo. Los accesorios que tiene la línea son: 8 codos de 90º, 4 T (se utilizan para muestrear o acoplar medidores) con la más cerrada y cuatro válvulas de compuerta (tres de las cuales están completamente abiertas y una ¾ abierta). Se desea conocer la potencia de la bomba para el transporte. El nivel del metano del tanque de almacenamiento prácticamente constante se encuentra 20 m abajo del punto de descarga en el carro tanque (pipas). La viscosidad y la densidad del metano respectivamente son iguales a 0.60 cp y 56 lbm/ft3. El metanol se encuentra a 20ºC.

5. Un licor va a ser bombeado desde un depósito-almacén hasta la sala de embotellado a través de una tubería que tiene en su primera sección un diámetro de 2 pulgadas con longitud de 200 m y que presenta: 10 codos de 90º, dos válvulas de compuerta y en la segunda sección tiene un diámetro de 1.5 pulgadas, 100 m de longitud, cinco codos de 90º y dos válvulas de compuerta. La tubería es de acero comercial cédula 80. El vino se descarga con una = 0.5 Kgf/cm2 a una altura sobre el nivel del depósito de 6.7 m. El gasto volumen que se requiere es de 110 litros/min. Todas las válvulas se encuentran completamente abiertas. Calcular la potencia de la bomba. La densidad del etanol es de 0.9843g/cm3 y la viscosidad es de 2.8 cp.

6. Se está bombando agua a 20 ºC desde un tanque hasta otro más elevado a un gasto de 5x10-3 m3/s. Toda la tubería es de acero comercial cédula 40 de 4 pulg. La bomba tiene una eficiencia del 65 %. Calcule la potencia en kW que se necesita para la bomba.