Por una taberia de 7cm fluye agua con velocidad media de 450 m/min.
¿Cuantos litros / segundo salen de la tuberia?
¿cual es el flujo ?
Respuestas a la pregunta
Para conocer el caudal (Q) que se genera, debemos conocer el área de la tubería, conociendo el diámetro de 7cm de tubería tenemos:
Área
A = πxd²/4
A= (3,1416) (7cm) / 4
A =38,48 cm² =0,004m²
Caudal
Q = A x V
Q = (0,004m²)(7,5m/s)
Q = 0,029 m³/s =28,86 l/s
Tipo de flujo
Es flujo turbulento
¿Qué es línea de conversión?
La línea de conversión es un método matemático que permite llevar unidades de longitud del sistema ingles al sistema internacional y viceversa, para lo cual se debe conocer la equivalencia de los valores más principales, por ejemplo, para el caso de pulgadas será 1 pulgada = 2,54cm
¿Qué es el caudal de un fluido?
El caudal de un fluido en la cantidad de líquido o gaseoso que atraviesa por una tubería o conducto cerrado, se mide en volumen entre unidad de área y se calcula como Q = A x V
Planteamiento
- cuantos litros / segundo salen
- cuál es el flujo
1. Para conocer el gasto o caudal que sale de la tubería podemos calcular aplicando la fórmula de gasto Q = A x V, y posteriormente aplicar línea de conversión, para convertir las unidades, tenemos:
A = πxd²/4
A=(3,1416)(7cm) / 4
A =38,48 cm² =0,004m²
Q = A x V
Q = (0,004m²)(7,5m/s)
Q = 0,029 m³/s
Conociendo que 1m³ = 1000L
Q=28,86 l/s
2. Para conocer qué tipo de flujo, si es laminar, se encuentra en zona de transición o es turbulenta, debemos conocer el número de Reynolds, este se calcula con la viscosidad del fluido(v), tenemos:
- v = 8,94 x10-7 m²/s (Para agua a una temperatura de 25 °C)
- Re = 4Q x D / (D²v π)
- siendo Q caudal de fluido;
- D diámetro de fluido;
- v viscosidad cinemática;
- π valor de pi
3. De pendiendo de la temperatura, el valor de la viscosidad varía, y por ende varía el número de Reynolds, este valor nos permite conocer si es laminar, en zona de transición o turbulenta, de acuerdo a la siguiente condición, tenemos:
Nre = 4Q x D / (D²v π)
Nre = 4(0,029 m³/s)( 0,07m) / (0,07m)²(8,94x10-7 m²/s) (3,1416)
Nre = 587 248 ,322 (adimensional o sin unidades)
4. Finalmente, vemos en que rango entra el número de Reynolds para ver qué tipo de flujo es, para este caso será turbulento.
Fluido laminar
N Re∠2000
Flujo Turbulento
N Re>3000
Flujo en zona de transición
2000 < Nre <3000
Puede ver más sobre caudal y línea de conversión en:
https://brainly.lat/tarea/12508708
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