Ejercicio Calculo De Potencia.docx

EJERCICIO CALCULO DE POTENCIA (Saldarriaga, 2007)Ejercicio 2.16. Una tubería de PVC (Ks= 0,0015 mm) de 100 mm de diámetro y con una longitud de 26.3 m se utiliza para conectar el tanque estabilizador de una planta de tratamiento de aguas residuales con el reactor anaeróbico tipo UASB. Si el caudal de agua que debe tratarse es de 45 lt/s. ¿Cuál es la diferencia de nivel que debe existir entre las superficies libres de los tanques? El coeficiente global de pérdidas menores es de 1.8. Suponga que la viscosidad cinemática es igual a la del agua a 15°C.

Datos: Ks= 0,0015 mm D= 100 mm Q=45 lt/s L=26.3 m Δz=? Km=1.8

ѵ = 1.14x10

−6

𝑚2 𝑠

Figura P.2.16 CONVERSION DE UNIDADES: Diámetro: 1𝑚



D =100 𝑚𝑚 (1000 𝑚𝑚) = 0,1 𝑚



Ks= 0,0015 𝑚𝑚 (1000 𝑚𝑚) = 1.5𝑥10−6 𝑚

Ks : 1𝑚

Ecuaciones y operaciones necesarias: Ecuación de la energía 𝑍1 − ℎ𝑓1−2 − ℎ𝑚1−2 = 𝑍2 + Perdidas por fricción

𝑓

𝑄2

ℎ𝑓 = 8 𝐷5 𝐿 𝜋2 𝑔

𝑉2 2 2𝑔

(1) (2)

8𝑄 2

Perdidas menores

ℎ𝑚 = 𝐾𝑚 (𝜋2 𝐷4𝑔)

Ecuación flujo turbulento

√𝑓

1

𝑘𝑠

= −2𝑙𝑜𝑔10 (3.71𝐷 + 𝑓

Si se reemplaza 2 y 3 en 1

De 5 se factoriza Q

Repetir el proceso del punto anterior 7 veces Reemplazar 8 en 6 y obtener el valor para z

Tablas de Datos

2.51 𝜋 𝐷 𝜗

𝑄2

(4)

4 𝑄 √𝑓 8𝑄 2

8𝑄 2

𝑍1 − 8 𝐷5 𝐿 𝜋2 𝑔 − 𝐾𝑚 (𝜋2 𝐷4 𝑔) = 𝑍2 + 𝜋2 𝐷4 𝑔 (5) 8𝑄 2 𝐿 𝑍1 − 𝑍2 = 2 4 (𝑓 + 𝐾𝑚 + 1) 𝜋 𝐷 𝑔 𝐷 1

Suponga en 𝒇 = 𝟏 y determine el factor de fricción

(3)

√𝑓

= −2𝑙𝑜𝑔10 (

𝑘𝑠 3.71𝐷

+

2.51 𝜋 𝐷 𝜗 4 𝑄 √𝑓

F=0,01336313

𝑍1 − 𝑍2 = 10,569697

(6) (7)

(8)