Question

A través de un conducto contra incendios de 4.90 cm (d1) de diámetro circula agua a una relación de 0.0200 m^3/s(ɸ) (Tasa de Flujo). El conducto termina en una boquilla de 2.20 cm (d2) cm de diámetro interior. ¿Cuál es la rapidez con la que el agua sale de la boquilla?

Answer 1

Hola!

Tasa de flujo también conocida como caudal, se refiere a la rapidez con la que fluye un liquido, normalmente por una tubería dado un tiempo determinado.

Y viene dada por la siguiente expresión: se representa con la letra Q.

$Q=s * v * \cos \theta$

De ser perpendicular al área el caudal. entonces $\theta = 0$, y se tiene.

$Q=s * v$

Primero buscaremos la velocidad del fluido. Como sabemos Q = 0.0200 para la primera tubería, entonces:

$v = Q/S$

$S = \pi r^2 --\ \textgreater \ S = \ pi (4.90/2)^2 = 18.85cm$

Sustituimos y tenemos una velocidad de fluido de: $v = 1.06 \cdot 10^{-3} cm/s$

Luego calculamos la S para la tubería final que nos da: S = 3.80 cm

Y finalmente tenemos la rapidez con la que sale el fluido de la boquilla, que recordando que Q = S*V

$Q = 4.02 \cdot 10^{-3} cm^3/s$

Espero haberte ayudado.