Question

4. Por un tubo horizontal de sección 1 .44 pulgadas cuadradas, circula agua de mar, que pesa 64 lb/pie cúbico. En una parte del tubo, la sección reduce a 0.72 pulgadas cuadradas. La diferencia de presión entre ambas secciones es de 0.048 lb/pulgada cuadrada.
¿Cuantos pies cúbicos de agua saldrán del tubo en un minuto?

Answer 1

    El valor de flujo de salida  de agua de mar en el tubo es de

Q = 0.01338 ft³/min

Ecuaciones a utilizar

• Continuidad

V₁A₁ = V₂A₂

• Bernoulli

P1 + dgh1 + 1/2dV1² = P2 + dgh2 + 1/2dV2²

Datos:

• P1 - P2 = 0.048 lb/pulgada
• A₁ =  1 .44 pulgadas cuadradas
• A₂ = 0.72 pulgadas cuadradas
• d = 64 lb/pie cúbico

De continuidad dejamos una velocidad en función de otra

V₁ = V₂ (A₂/A₁)

V₁ = 0.5V₂

P1 + dgh1 + 1/2dV1² = P2 + dgh2 + 1/2dV2²

P1 - P2 + 0+ 1/2dV1² = 0 + 1/2dV2²

0.048 lb/in² + 0.5*64lbm/ft²V₁² = 2*64lbm/ft²V₁²

-1.5*64lbm/ft²V₁² = -0.048 lb/in²

V₁ = 0.0223 ft/s

Q = VA

Q = 0.0223 ft/s * 1.44in²(1ft/12in)²

Q  = 2.23x10⁻⁴ ft³/s  *60s/1min

Q = 0.01338 ft³/min