Foros de SóloIngeniería

- 27 Ene 2014, 10:57 #334123

Hola buenas tardes!!!

Me gustaría saber si me podríais ayudar en la resolución de un problema que se me está atravesando jeje

El enunciado del problema es el siguiente:

Una corriente líquida de 25000 lb/hr es impulsada por una bomba por una tubería de 12” de diámetro interno. Debido a la pérdida de carga total del circuito en el que se halla una válvula de control totalmente abierta, el operador de campo tiene que abrir el by pass de la CV en campo para permitir que parte del caudal pase por la tubería del by pass que es de 8” Di, de manera que la bomba pueda vencer la pérdida de carga total del circuito. Sabiendo que la pérdida de carga por definición, es proporcional al cuadrado del caudal en peso e inversamente proporcional a la quinta potencia del diámetro interno de la tubería por la que circula, se pide calcular los caudales que pasan por la válvula de control y por el by pass de ésta, suponiendo que la pérdida de carga de las válvulas abiertas totalmente es despreciable.

Que razonamiento puedo dar al respecto?, ya que sólo dispongo del caudal y de los díametros de las tuberías (adjunto un pequeño dibujo del circuito)



Gracias de antemano a todos ;)
Un saludo!!

Última edición por menfis1988 el 27 Ene 2014, 15:51, editado 1 vez en total

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- 27 Ene 2014, 11:09 #334126

Teniendo el caudal másico y el diámetro de la tubería principal, con Benoulli calculas la velocidad del fluido y así a bote pronto considerando la velocidad resultante constante y con el diámetro de 8" de igual forma calculas el caudal que pasará por el bypass.

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- 27 Ene 2014, 11:24 #334128

Gracias!!!, pero supongo que debo utilizar la definición de pérdida de carga...no? ...aunque por otro lado me dicen que desprecie la perdida de carga de las válvulas

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- 27 Ene 2014, 12:27 #334131

Gracias!!!, pero supongo que debo utilizar la definición de pérdida de carga...no? ...aunque por otro lado me dicen que desprecie la perdida de carga de las válvulas

Pues si quieres utilizar la pérdida de carga, prueba a utilizar la fórmula de Darcy (creo recordar que era este).

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- 27 Ene 2014, 12:53 #334133

No controlo la hidraúlica ya que hace mucho que no haga nada de esto, pero ¿no te dice que la válvula está totalmente abierta y no hay pérdidas de carga en ésta si es así? simplemente al ser un circuito en paralelo tienes dos ecuaciones: la suma de cuadales de cada ramal son esos 25000, y las pérdidas de carga son iguales por cada ramificación al ser un circuito en paraleo (con lo que conoces la relación entre los caudales de cada tramo, relacionados también a través de los diámetros). Si es así el problema se resuelve fácil

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- 27 Ene 2014, 13:47 #334141

No controlo la hidraúlica ya que hace mucho que no haga nada de esto, pero ¿no te dice que la válvula está totalmente abierta y no hay pérdidas de carga en ésta si es así? simplemente al ser un circuito en paralelo tienes dos ecuaciones: la suma de cuadales de cada ramal son esos 25000, y las pérdidas de carga son iguales por cada ramificación al ser un circuito en paraleo (con lo que conoces la relación entre los caudales de cada tramo, relacionados también a través de los diámetros). Si es así el problema se resuelve fácil

En tonces....por un lado tenemos:

Q(TOTAL)= Q1+Q2

Y las pérdidas de carga tensría una relación de:

Ap1=(Q1)^2 /(d1)^5 = (Q2)^2 /(d2)^5 = Ap2

**NOTA: Ap=pérdida de carga

Supongo que esas dos son las ecuaciones a que te refieres...no?
Pero.....la pérdida de carga (como me dice que la desprecie)....que valor supongo?

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- 27 Ene 2014, 14:01 #334142

Pues eso, que las desprecies, que no las consideres, valor nulo. Esas válvulas son decorativas de cara a la resolución del problema según tu enunciado

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- 27 Ene 2014, 15:46 #334147

Supongo que será este planteamiento....no?

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- 27 Ene 2014, 16:24 #334149

¿por qué resuelves asi? simplifica hombre!!, y te evitas esa ecuación de 2º grado que sólo sirve para equivocarte al hacer números. Toma raices al despejar Q2 en función de Q1 y obtienes directamente que Q2=0,36289Q1, y tras despejar en la otra ecuación sale aproximadamente Q1=18343, Q2=6656. Repite los números y lo verás

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- 27 Ene 2014, 16:28 #334150

De hecho si metes los resultados que tu habías obtenido en la segunda ecuación no cuadran ni de coña, con lo que te habías equivocado seguro al resolver esa ecuación

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- 27 Ene 2014, 16:45 #334152

¿por qué resuelves asi? simplifica hombre!!, y te evitas esa ecuación de 2º grado que sólo sirve para equivocarte al hacer números. Toma raices al despejar Q2 en función de Q1 y obtienes directamente que Q2=0,36289Q1, y tras despejar en la otra ecuación sale aproximadamente Q1=18343, Q2=6656. Repite los números y lo verás

Toda la razón del mundo

Con esto creo que concluye la resolución del problema......pero me gustaría preguntarte una última cosa, en este caso, ¿cómo podría explicar yo la relación que hay entre la pérdida de carga, diámetro y caudal???? Ap1=(Q1)^2 /(d1)^5 = (Q2)^2 /(d2)^5 = Ap2

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- 27 Ene 2014, 17:00 #334153

Lo siento, pero no se a qué te refieres exactamente, aunque como te digo tampoco dominio la mecánica de fluidos. Si te refieres a la relación matemática entre variables te la marca la ecuación que has puesto.

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- 27 Ene 2014, 17:05 #334154

Lo siento, pero no se a qué te refieres exactamente, aunque como te digo tampoco dominio la mecánica de fluidos. Si te refieres a la relación matemática entre variables te la marca la ecuación que has puesto.

Ok ok, creo que con esto lo explicaría ya todo.



Muchas gracias por todo!!!!
Un saludo

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- 27 Ene 2014, 17:15 #334155

Me alegro que lo hayas resuelto. Recuerda las instrucciones del foro: cierra el tema y puntúa el mismo y/o sus respuestas

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