En la figura se muestra el esquema de una estructura de bombeo con su sistema de almenara para la protección contra el fenómeno de golpe de ariete. La potencia de la bomba es de 270KW y su eficiencia es de 81%. Si el caudal es de 280l/s, ¿cuál es el diámetro de la tubería de acero? No tenga en cuenta las pérdidas menores.

1. Ing.Miguel BulaPicón
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Problema 3 (Flujo en tuberías y pérdidas)
En la figura se muestra el esquema de una estructura de bombeo con su sistema
de almenara para la protección contra el fenómeno de golpe de ariete. La
potencia de la bomba es de 270𝐾𝑊 y su eficiencia es de 81%. Si el caudal es de
280𝑙/𝑠, ¿cuál es el diámetro de la tubería de acero? No tenga en cuenta las
pérdidas menores.
Solución:
De acuerdo a la ecuación de potencia podemos calcular la cabeza de presión:
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =
𝜌𝑔𝑄𝐻
𝜂
→ 𝐻 =
𝜂( 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎)
𝜌𝑔𝑄
=
(0.81)(270000𝑊𝑎𝑡𝑡)
(999.1 𝑘𝑔 𝑚3⁄ )(9.81 𝑚 𝑠2⁄ )(0.280 𝑚3 𝑠⁄ )
𝐻 = 69.79𝑚
La cabeza total requerida se calcula mediante la siguiente relación:
𝐻 = ℎ 𝑓 + ∆𝑧 → ℎ 𝑓 = 𝐻 − ∆𝑧 = 69.79𝑚 − 58𝑚 = 11.79𝑚
Donde :
La perdida por tubería se halla de la siguiente manera:
ℎ 𝑓 =
6,824𝑙𝑄1,851
𝐶 𝐻𝑊
1,851
𝑑3,018
=
6,824(4,3 + 73,8𝑚)(0.280 𝑚3 𝑠⁄ )1,851
(120)1,851 𝑑3,018 =
0.0072
𝑑3,018
Despejando el diámetro tenemos que:
11.79𝑚 =
0.0072
𝑑3,018 → 𝑑 = 0,0859𝑚 ≈ 𝟖𝟔𝒎𝒎