Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]
Scribd Logo
Cargar

¡Te damos la bienvenida a Scribd!

  • 389 vistas

    Guia de Golpe de Ariete

    Cargado por

    Efrain Salinas Rodriguez
    El documento presenta 4 problemas relacionados con el cálculo de parámetros hidráulicos como la velocidad de propagación de ondas de presión, sobrepresiones, caudales y tiempos de cierre de válvulas en tuberías. Se proporcionan los datos necesarios para cada problema y se muestran las ecuaciones y cálculos para resolverlos.

    Copyright:

    © All Rights Reserved
    Descargue como DOCX, PDF, TXT o lea en línea desde Scribd

    Guia de Golpe de Ariete

    Cargado por

    Efrain Salinas Rodriguez
    389 vistas6 páginas
    El documento presenta 4 problemas relacionados con el cálculo de parámetros hidráulicos como la velocidad de propagación de ondas de presión, sobrepresiones, caudales y tiempos de cierre de válvulas en tuberías. Se proporcionan los datos necesarios para cada problema y se muestran las ecuaciones y cálculos para resolverlos.

    Descripción original:

    Título original

    guia de golpe de ariete.docx

    Derechos de autor

    © © All Rights Reserved

    Formatos disponibles

    DOCX, PDF, TXT o lea en línea desde Scribd

    ¿Le pareció útil este documento?

    ¿Este contenido es inapropiado?

    El documento presenta 4 problemas relacionados con el cálculo de parámetros hidráulicos como la velocidad de propagación de ondas de presión, sobrepresiones, caudales y tiempos de cierre de válvulas en tuberías. Se proporcionan los datos necesarios para cada problema y se muestran las ecuaciones y cálculos para resolverlos.

    Copyright:

    © All Rights Reserved
    Descargue como DOCX, PDF, TXT o lea en línea desde Scribd
    Descargar como docx, pdf o txt
    389 vistas6 páginas

    Guia de Golpe de Ariete

    Cargado por

    Efrain Salinas Rodriguez
    El documento presenta 4 problemas relacionados con el cálculo de parámetros hidráulicos como la velocidad de propagación de ondas de presión, sobrepresiones, caudales y tiempos de cierre de válvulas en tuberías. Se proporcionan los datos necesarios para cada problema y se muestran las ecuaciones y cálculos para resolverlos.

    Copyright:

    © All Rights Reserved
    Descargue como DOCX, PDF, TXT o lea en línea desde Scribd
    Descargar como docx, pdf o txt
    de 6

    1-Al final de una tubería de acero (E=2x107 N/cm2) de diámetro interior D=600 mm

    y de espesor S=10 mm, se encuentra una válvula. La velocidad del agua en la tubería
    es v=2.5 m/s. La válvula se cierra instantáneamente. Calcular:
    a) La velocidad de propagación de la onda de presión.
    b) La sobrepresión producida por el golpe de ariete. El módulo de elasticidad
    volumétrico del agua, Eo=2.03x109 N/m2.

    Datos:
    E=2x107 N/cm2=2x1011N/m2
    D=0.6 m
    S=0.01 m
    v= 2.5 m/s
    Eo=2.03x109 N/m2
    ρ=1000kg/m3
    C=?
    ΔP=?

    Solución.
    Literal a. Calculando la velocidad de propagación de la onda.

    𝐸0
    √
    𝜌
    𝐶=
    √1 + 𝐸0 𝐷
    𝐸𝑆
    Sustituyendo valores en la ecuación.

    9
    √2.03x10
    1000
    𝐶=
    9
    √1 + 2.03x10 × 0.6
    2x1011 × 0.01
    C = 1123.23 m/s
    Literal b. Calculando la sobrepresión.

    ∆𝑃 = 𝜌𝐶𝑣
    Sustituyendo valores en la ecuación.
    ∆𝑃 = 1000 × 1123.23 × 2.5

    ∆𝑃 = 2.8 𝑀𝑃𝑎

    2-Al cerrar instantáneamente una válvula instalada al final de una tubería de acero
    de 50 mm de diámetro y 8 mm de espesor, que conduce agua, se mide una
    sobrepresión de 10 bar. Calcular el caudal.

    Datos:
    E=2x107 N/cm2=2x1011N/m2
    D=0.05 m
    S=0.008 m
    Eo=2.03x109 N/m2
    ρ=1000kg/m3
    ΔP=106 Pa
    Q=?

    Solución.

    Calculando la velocidad de propagación de la onda.

    𝐸0
    √
    𝜌
    𝐶=
    √1 + 𝐸0 𝐷
    𝐸𝑆
    Sustituyendo valores en la ecuación.

    9
    √2.03x10
    1000
    𝐶=
    9
    √1 + 2.03x10 × 0.05
    2x1011 × 0.008

    𝐶 = 1381.63 𝑚/𝑠

    Calculando velocidad.

    ∆𝑃
    𝑣=
    𝜌𝐶

    106
    𝑣=
    1000 × 1381.63

    𝑣 = 0.7237𝑚/𝑠

    Calculando caudal.

    𝑄 = 𝑣𝐴

    𝜋
    𝑄 = 0.7237 × × 0.052
    4

    𝑄 = 1.42𝑥10−3 𝑚3 /𝑠
    3- Por un conducto de ventilación de sección cuadrada de 0.5 m2 circula un caudal
    de aire de 15 m3/s. Se cierra bruscamente el conducto por un panel obturador. Para
    la celeridad de la onda elástica en el aire tómese el valor C= 335 m/s y para la
    densidad del aire ρ=1.29 kg/m3. Calcular la fuerza ejercida por el aire sobre el panel.

    Datos:
    A=0.5 m2
    ρ=1.29 kg/m3
    Q= 15 m3/s
    C=335 m/s

    Solución.
    Calculando velocidad.

    𝑄
    𝑣=
    𝐴

    15
    𝑣=
    0.5

    𝑣 = 30 𝑚/𝑠

    Calculando la sobrepresión.

    ∆𝑃 = 𝜌𝐶𝑣

    Sustituyendo valores en la ecuación.

    ∆𝑃 = 1.29 × 335 × 30
    ∆𝑃 = 12964.5 𝑃𝑎
    Finalmente calculando la fuerza.

    𝐹 = ∆𝑃 × 𝐴

    𝐹 = 12964.5 × 0.5

    𝐹 = 6482.25 𝑁

    4-Por una tubería forzada de 2 m de diámetro y 0.5 Km de longitud de una central


    hidroeléctrica circula un caudal de 15 m3/s. Calcular el tiempo mínimo requerido
    para el cierre lento de la válvula de mariposa situada al final de la tubería forzada
    sin que la presión suba por encima de los 6 bar.

    Datos:
    D=2 m
    L=500 m
    ρ=1000 kg/m3
    Q= 15 m3/s
    ΔP= 6x105 Pa

    Solución.

    Calculando velocidad.

    𝑄
    𝑣=
    𝐴
    15
    𝑣=𝜋
    2
    4×2

    𝑣 = 4.7746 𝑚/𝑠

    Finalmente calculando el tiempo de cierre.

    𝜌𝐿𝑣
    𝑡𝑐 =
    ∆𝑃
    Sustituyendo datos.

    1000 × 500 × 4.7746


    𝑡𝑐 =
    6 × 105

    𝑡𝑐 = 3.9788 ≈ 4𝑠

    También podría gustarte