3. Determine el flujo volumétrico máximo en m³/s, que puede transportarse a través de una tubería de PVC, cuyo diámetro es de 12” Ø en su interior, cuando su velocidad es de 5m/s.
Respuestas a la pregunta
El máximo flujo volumétrico que puede transportarse a través de una tubería de PVC de 12 pulgadas de diámetro y a una velocidad de 5 m/s es de 0,365 m³/s.
¿Qué es el Flujo Volumétrico?
El flujo volumétrico, o también llamado Caudal, Q, es la cantidad de volumen de fluido que fluye por una determinada sección transversal en una unidad de tiempo.
Se puede decir que el flujo volumétrico es la rapidez con la que fluye cierto volumen de un fluido.
En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en metros cúbicos por segundo [m³/s].
El flujo se determina con la ecuación:
Q = Volumen/Tiempo
Pero también se puede hallar con la ecuación:
Q = Velocidad * Área de la sección transversal
Para este caso se tienen los datos:
- Diámetro de la tubería: d = 12".
- Velocidad del flujo: v = 5 m/s.
Se debe calcular el área de la sección transversal de la tubería, planteando el área de un círculo, pero antes se debe convertir la unidad del diámetro de pulgadas a metros, sabiendo que 1 pulgada equivale a 0,0254 metros.
d = 12" * (0,0254 m/1")
d = 0,3048 m
Luego, el área se calcula usando la expresión de área de un círculo:
A = (1/4) * π * d² (tomando "π" o "pi" como 3,1416)
A = (1/4) * 3,1416 * (0,3048 m)²
A = 0,073 m²
Finalmente el flujo resulta:
Q = (5 m/s) * (0,073 m²)
Q = 0,365 m³/s
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