Parcial Mecanica de Fluidos

PARCIAL MECANICA DE FLUIDOS
JORGE EDUARDO OROZCO ZUÑIGA

CODIGO:2166362
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE

FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA
SANTIAGO DE CALI
2020
Para la realización de este parcial se utilizó el sistema internación de
medidas por ende se cambio todas las medidas del sistema ingles
1.1. Este punto se también se realizó en una tabla de Excel anexada

Para el punto A tenemos que la velocidad es 0 por que parte del reposo, la
presión la estamos midiendo manométricamente y en el punto 0 esta
expuesto a la intemperie por lo que en ese punto la presión es 0,
Ya conociendo estos dados podemos analizar el punto A con el punto G,
para hallar la velocidad del punto g con la siguiente ecuación de Bernoulli:
Pa Va2 Pg Vg2
 + + Za= + + Zg
γ 2g γ 2g
 Vg= √ Za∗2 g
 Vg= √ 9.14∗2∗9.8
 Vg= √ 9.14∗2∗9.8
 Vg=13.3 9 m/ s
Antes de analizar el punto G con el punto F, calculamos el área de punto

G el cual tiene un diámetro de 0.03175 nos da un área de 0.00079173
m^2, ahora en el punto f la tubería es de 2 pulg con cedula de 40 para
este procedemos a buscar estas características en una tabla de la
siguiente manera
Según esta tabla para estas características el punto f tiene un área de
0.002167428 m^2 ya con estos datos calculamos la velocidad en el
punto f con la siguiente ecuación de continuidad:
 VfAf =VgAg
π
( 13.38 ) ( 0.03 12)
 Vf =
VgAg
=
4
Af 0.0021m/ s
 Vf =4.8 9 m/ s
Ya teniendo la presión, la velocidad del punto G y la velocidad del punto F,

calculamos la presión del punto f utilizando la siguiente ecuación de
Bernoulli:
Pf Vf 2 Pg Vg2
 + +Zf = + +Zg
γ 2g γ 2g
Vg2−Vf 2
 Pf =( )(γ )
2g
13.4 2−4. 92
 Pf =( )( 997.04∗9.8)
2∗9.8
 Pf =775 0 0 Pa
El área para el punto E es la misma que la del punto F, en ese caso solo
necesitamos la velocidad del Punto F, para calcular la velocidad del punto E
utilizamos la siguiente ecuación de continuidad:
 VeAe=VfAf
 Ve=Vf
 Ve=4 .89 m/ s
Con la velocidad y presión del punto F y con la velocidad del punto E,
hallamos la presión del punto e utilizando la siguiente ecuación de Bernoulli:
Pe V e Pf Vf
 + + Ze= + + Zf
γ 2g γ 2g
Pf 77540
 Pe= (
γagua )
−Ze ( γ )=(
( 997.04∗9.8 )
−6.40)(997.04∗9.8)
 Pe=14896.61 Pa
El área para el punto D es la misma que la del punto E, en ese caso solo
necesitamos la velocidad del Punto E, para calcular la velocidad del punto E
utilizamos la siguiente ecuación de continuidad:
 V d A d=V e A e
 Vd=Ve
 V d=4 . 89 m/s
Con la velocidad y presión del punto F y con la velocidad del punto E,

hallamos la presión del punto e utilizando la siguiente ecuación de Bernoulli:
Pd Vd Pe Ve
 + + Zd= + + Ze
γ 2g γ 2g
Pe Ve
 Pd=( + + Ze−Zd)(γ )
γ 2g
15000
 Pd=( +6.40−4.5)(997.04∗9.8)
997.04∗9.8
 Pd=3 2783.32 Pa
Antes de analizar el punto D con el punto C, en el punto C la tubería es

de 6 pulg con cedula de 40 para este procedemos a buscar estas
características en una tabla de la siguiente manera:
Según esta tabla para estas características el punto f tiene un área de

0.0186365 m^2 ya con estos datos calculamos la velocidad en el punto C
con la siguiente ecuación de continuidad de la masa:
 VcAc=VdAd
VbAd
 Vc=
Ac
(4.9)(0.0021)
 Vc= =0.5 6 m/s
0.018
Ya teniendo la presión, la velocidad del punto D y la velocidad del punto C,
calculamos la presión del punto f utilizando la siguiente ecuación de
Bernoulli:
Pc Vc Pb Vd
 + + Zc= + + Zd
γ 2g γ 2g
2
Pd V d Vc ¿
 Pc=( + − ¿ 2)(γ ) ¿
γ 2g 2g
33.000 4. 92 0.52
 Pc=( + − )∗(997.04∗9.4)=44555,32 Pa
997.04∗9.8 2∗9.8 2∗9.8
Teniendo ya las dos áreas de los puntos y la velocidad del punto C,

hallamos la velocidad del punto b utilizando la ecuación de continuidad:
 VbAb=VcAc
VcAc
 V b=
Ab
 V b=4.89 m/s
Con la velocidad, presión del punto C y la velocidad del punto B, hallamos

la presión del punto b utilizando la ecuación de Bernoulli:
Pb Vb2 Pc Vc 2
 + + Zb= + + Zc
γ 2g γ 2g
44500 0.52 4.92
 Pb=( + − )(997.04∗9.8)
( 997.04∗9.8 ) ( 2∗9.8 ) ( 2∗9.8 )
 Pb=32 783.32 Pa
1.2. Para este punto se considera que el depósito se encuentra presurizado en

el punto A, tomamos variaciones de presión desde 10 psi hasta 100 psi
estas presiones se pasaron a Pascales para trabajar en el sistema
internacional, para estas variaciones en la presión se calcularon la presión
en los puntos desde A hasta el punto G sus respectivas velocidades y los
nuevos caudales para cada punto, estos se calculo en una hoja de Excel
anexada carpeta
1.3. Se realizo un gráfico de presión en el depósito en función de los caudales
obtenidos.
Muestre el modelo matemático para el gráfico obtenido con el
coeficiente de correlación de los datos.
PRESION VS CAUDAL
800000
700000
600000
500000
400000
300000
200000
100000
0
0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04
A partir de esta grafica podemos decir que la curva es una parábola

cóncava hacia arriba, el caudal tiene una variación directamente
proporcional al aumento de la presión, esto quiere decir que a medida que
uno aumenta el otro también.
Con los datos obtenidos de caudal para cada una de las presiones
podemos calcular el coeficiente de correlación con su modelo matemático
como se podrá ver a continuación:
COEFICIENTE DE
CORRELACION
0.994305482
Modelo matemático:
y = 2E+07x
R² = 0.694
1.4. Para este caso no existe ninguna presión al vacío ya que las presiones en
cada punto nos dan positivas, según las tablas termodinámicas las
presiones de saturación del agua a 25°C son de 3.1698 KPa y como todas
las presiones en todos los puntos están por encima de la presión de
saturación por ende no hay cavitación.
- CONCLUSIONES
Tanto la presión y la velocidad en cada punto es directamente proporcional al
área de la tubería esto quiere decir que si el área aumenta la presión y la
velocidad aumenta, también nos podemos dar cuenta que el caudal es el
mismo en toda la tubería, pero si la presión en el punto inicio aumenta el
caudal también.

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1.1. Este punto se también se realizó en una tabla de Excel anexada

Antes de analizar el punto G con el punto F, calculamos el área de punto

Ya teniendo la presión, la velocidad del punto G y la velocidad del punto F,

Con la velocidad y presión del punto F y con la velocidad del punto E,

Antes de analizar el punto D con el punto C, en el punto C la tubería es

Según esta tabla para estas características el punto f tiene un área de

Teniendo ya las dos áreas de los puntos y la velocidad del punto C,

Con la velocidad, presión del punto C y la velocidad del punto B, hallamos

1.2. Para este punto se considera que el depósito se encuentra presurizado en

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