Problema 2 (flujo en tuberías y pérdidas)
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El documento describe un problema de ingeniería civil sobre el cálculo de la potencia requerida por una bomba en un sistema de acueducto. El sistema incluye una estación de bombeo que envía agua a través de una tubería de 370 metros hasta un tanque desarenador en la cima de una colina. Se calcula la potencia requerida de la bomba considerando el caudal de agua, las pérdidas en la tubería, y la eficiencia de la bomba. El cálculo determina que la potencia requerida es de 227.7 kW.
![Ing.Miguel BulaPicón
Whatsapp:3014018878
𝑅 𝑒 =
𝑣𝐷𝜌
𝜇
=
(4,632 𝑚 𝑠⁄ )(14 × 0.0254𝑚)(999,1 𝑘𝑔 𝑚3⁄ )
1.14 × 10−3 𝑃𝑎 ∙ 𝑠
= 1443558,57
Leyendo en el diagrama de Moody tenemos que 𝑓 = 0,013, por lo tanto
reemplazamos en (2), tenemos:
15𝑚 = ℎ 𝑃 − [(0.013) (
370𝑚
(14)(0,0254𝑚)
) + 7,4] (
(4,632 𝑚 𝑠⁄ )2
2(9,81 𝑚 𝑠2⁄ )
)
ℎ 𝑃 = 37.88𝑚
Ahora calcularemos la potencia de la bomba de la siguiente manera:
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =
𝜌𝑔𝑄ℎ
𝜂
=
(999.1 𝑘𝑔 𝑚3⁄ )(9.81 𝑚 𝑠2⁄ )(0,460 𝑚3 𝑠⁄ )(37.88𝑚)
0,75
= 𝟐𝟐𝟕. 𝟕𝑲𝑾](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
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- 2. Ing.Miguel BulaPicón Whatsapp:3014018878 𝑅 𝑒 = 𝑣𝐷𝜌 𝜇 = (4,632 𝑚 𝑠⁄ )(14 × 0.0254𝑚)(999,1 𝑘𝑔 𝑚3⁄ ) 1.14 × 10−3 𝑃𝑎 ∙ 𝑠 = 1443558,57 Leyendo en el diagrama de Moody tenemos que 𝑓 = 0,013, por lo tanto reemplazamos en (2), tenemos: 15𝑚 = ℎ 𝑃 − [(0.013) ( 370𝑚 (14)(0,0254𝑚) ) + 7,4] ( (4,632 𝑚 𝑠⁄ )2 2(9,81 𝑚 𝑠2⁄ ) ) ℎ 𝑃 = 37.88𝑚 Ahora calcularemos la potencia de la bomba de la siguiente manera: 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 𝜌𝑔𝑄ℎ 𝜂 = (999.1 𝑘𝑔 𝑚3⁄ )(9.81 𝑚 𝑠2⁄ )(0,460 𝑚3 𝑠⁄ )(37.88𝑚) 0,75 = 𝟐𝟐𝟕. 𝟕𝑲𝑾