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Serie (PP)
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SERIE
BOMBAS- PERDIDAS PRIMARIAS
AUTOR:
2021
1.
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EL GRAFICO ADJUNTO PRESENTA UN ENCONTRAR LA VISCOSIDAD
9 ft
N.R
6 ft
0.5 in
h=7
m
Línea de referencia
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3. El agua fluye a través de una tubería a como se muestra en la figura. Si la presión
Q 1 2
10m
4. El aire fluye a través de un tubo liso de 6 cm de diámetro que tiene una sección
perforada de 2 m que contiene 500 orificios (diámetro 1 mm), como en la fig. p6.147.
La presión fuera del tubo es el nivel del aire estándar del mar. Si P1 = 105 KPa Y Ca1
= 110 m3/h, estimar P2 Y Ca2, asumiendo que los agujeros son aproximados por
orificios de placa delgada. Sugerencia: un volumen de control de impulso puede ser
muy útil.
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5. Un líquido incompresible fluye constantemente a lo largo de la tubería que se muestra
en la fig. adjunto. Determine la dirección del flujo y la pérdida de carga sobre la tubería de
6m de longitud.
DIAGRAMA DE FLUJO
0.75 m
1.0 m
2 3.0 m
1.5 m
a. El número de Reynolds
b. El factor de fricción de Darcy .
c. La pérdida total de carga por fricción, en m
d. La lectura del manómetro en el tanque B, en bar.
e. Si se instala una bomba de la mitad de potencia y la misma eficiencia de la anterior,
indique si el caudal será menor, igual o mayor que 70L/s. Justifique su respuesta
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7. El agua entra en una tubería desde un recipiente de grandes dimensiones,
y después de abandonar la tubería incide sobre un álabe deflector que desvía
el chorro 900 ( Según se muestra en fig. adjunta )
H=
30m
1 2 N.R
9. La 9. La 9.
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9. La bomba mostrada en la figura añade 25 Kw de agua y ocasiona un flujo de 0,04
m3/s . Determine la altura “h” y el caudal en la tubería.
Si, la bomba se eliminase del sistema.
Admítase que f= 0,016 para cualquiera de los dos casos.
10.¿Qué diámetro de tubería será necesario utilizar para transportar 22 L /s de un fuel-oil pesado a
15 °C, si la pérdida de carga de que se dispone en 1 000 m de longitud de tubería horizontal es de
22( m-Kgf ) /Kg.
14. Una bomba toma agua a 60° F de un estanque abierto , que luego de la succión la eleva 25pies
por arriba de la superficie del estanque empleando un tubo con un diámetro de 3 pulg. La entrada de
la bomba se encuentra 10 pies por debajo de la superficie del agua y el nivel del agua del tanque es
constante a 160 pies por arriba de la superficie del estanque. Si la pérdida total de energía debido a la
fricción es de 35 lbf*pie/lb. Calcular la potencia requerida para este bombeo (en HP ) cuando el
caudal es de 150 Gpm.
15. Una bomba cuya eficiencia es de 85% aspira agua (20°C) con densidad 998 kg/m3 y
viscosidad absoluta de 1*10-3 Pa*s ; desde un depósito de almacenamiento de gran
sección recta hasta un tanque elevado (fig ). Toda la tubería es de acero comercial, el
tramo de succión es de DN 2” cédula (catálogo) 40, mientras que el tramo de expulsión es
de DN 1”, los codos son de 90° estándar y la válvula es de retención y está abierta. Si la
velocidad del fluido en el tramo de succión es de 2,5 m/s, se pide calcular:
a. El flujo volumétrico del agua, en L/s.
b. El número de Reynolds en cada tramo.
c. Las pérdidas de carga, en ambos tramos, en m.
d. La potencia de la bomba, en kW y en HP.
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16. Una ciudad pretende abastecerse de agua desde un lago próximo (fig. adjunta)
Si la pérdida por fricción es de 140 lbf-pie/lbm a través de 6 000 pies de una tubería de 4”
de diámetro y la capacidad de la bomba es de 6 000 gal/hora con una eficiencia de motor-
bomba de 85% ¿Cuánto será el costo mensual del bombeo, sabiendo que el precio de la
energía eléctrica es de $ 1,0 kw-h?
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17 .Una bomba con una potencia de 5 caballos de vapor aumenta la presión de una
corriente líquida que tiene una densidad relativa de 1,2. La presión inicial de la corriente
antes de entrar a la bomba es de 585 mmHg. El gasto de líquido es de 600 L /min.
Calcúlese la presión a la descarga de la bomba en Kgf / cm 2 considerando una eficiencia
de la bomba al 100 por ciento. Admita que diámetro en la entrada de la bomba es igual al
de salida.
18. Se desea elevar una corriente de 600 L /min hasta una altura de 20m, tomando agua
de un rio. La densidad relativa del fluido es de 1,00. S i la descarga se hace en una ciudad
que se encuentra a 586 mmHg. Calcúlese la potencia requerida por la bomba para
efectuar la operación si se usa una tubería de 2 pulg. De diámetro interior. Considere
despreciable todas las pérdidas debido a la fricción.
21. Desde el fondo de un pozo ubicado a 150 pies de profundidad, se bombea agua a
razón de 200gal/h hacia un tanque de almacenamiento abierto a la atmósfera que se
encuentra a 30 pies arriba del suelo. Para evitar la congelación durante el invierno, un
calentador pequeño suministra 30 000 BTU/h al agua durante su trayecto del pozo del
tanque de almacenamiento. El sistema total pierde constantemente calor en una cantidad
equivalente de 25 000 BTU/h. ¿Cuál será el aumento o disminución de la temperatura del
agua al ingresar al tanque de almacenamiento, admitiendo que la temperatura del agua de
pozo es de 35° F?
Nota: Para transportar este líquido se emplea una bomba de 2 HP, de la cual el 55% de
esta potencia se emplea como trabajo de bombeo y el resto se pierde como calor a la
atmósfera.
22. Se bombea agua a través de una tubería perfectamente aislada (recubierta ) desde un
tanque de la superficie a otro de idénticas condiciones que se encuentra en un segundo
piso con una diferencia de altura entre niveles de fluido de 15 pies, empleando una bomba
que suministra 15 HP/min. L a tubería es de diámetro uniforme y la válvula de salida de la
bomba mantiene un régimen de 50 Gal /min. ¿Cuánto se elevará la temperatura del agua?
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23. Un compresor centrífugo de aire comprime 5,664m 3/min desde 0,8437kgf/cm2 hasta
6,328 kgf/cm2. El volumen especifico inicial es 0,7867m 3/kg y el, final es de 0,2029 m3/kg.
Si la tubería de aspiración tiene un diámetro de 10,16 cm y la tubería de descarga es de
6,35 cm. Según esto hallar:
24. Desde el fondo de un pozo ubicado a 150 pies de profundidad, se bombea agua a
razón de 200 gal/h hacia una tanque de almacenamiento abierto a la atmósfera que
se encuentra a 30 pies arriba del suelo. Para evitar la congelación durante el invierno,
un calentador pequeño suministra 30 000 BTU/h al agua durante su trayecto del pozo
al tanque de almacenamiento.
25. Una bomba arrastra agua desde un reservorio cuyo nivel de profundidad es de 5´´
mediante una tubería de 2´´ de . Está tubería de 2´´ se extiende hasta 100´´ por encima
de la bomba y luego se divide en dos brazos de 30° cada uno de los cuales tiene 100 pies
de longitud. Sabiendo que estos ramales descargan a la presión atmosférica y la presión
manométrica a la salida de la bomba es 90 lb/pulg 2.
26. ¿Qué potencia se precisa para bombear 0,85 L/seg de agua al dispositivo de la Figura,
si la presión absoluta (P2) es de 1.4 Kgf/cm2? Las tuberías son de acero comercial. El
diámetro de la primera sección es de 0.61 m y el diámetro de as dos últimas secciones es
de 7.5 cm. Despreciar las perdidas menores. La presión absoluta inicial es de
1.033Kgf/cm2.
b) ¿Cuáles son las pérdidas de carga en la tubería de 0?61m, y en las de 7.5 cm?
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27.
Mediante una tubería de 150 m
de longitud y 200 mm de diámetro
de fundición, se transporta
petróleo crudo a 20 oC (s = 0,86)
desde el depósito de
almacenamiento A hasta el de
servicio B, presurizado. Se quiere
conocer el caudal circulante.
Despreciar las perdidas menores.
28. Se tiene 2 depósitos de grandes dimensiones separados por una altura de 25m. La
presión relativa en el depósito inferior es de 200KPa mientras que en el depósito superior
se tiene presión atmosférica, se desea conectar ambos depósitos mediante un conducto
de PVC de 400m de longitud y con ayuda de una bomba de 25Kw de potencia se pretende
trasvasar un caudal de 0.2m 3/s de agua del depósito inferior al superior. Halle el diámetro
del conducto que se ha utilizado para esos requerimientos.
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29. En el diagrama adjunto, una bomba transporta alcohol etílico de 95% de concentración
con un caudal de 2 L/s, manteniéndose la temperatura en 21ºC (al igual que la del
entorno). La tubería de la línea AB es de diámetro nominal de 1 ½ cédula 80, y de la línea
BC es de diámetro nominal de 1” cédula 80. El material para ambas líneas de tubería es
de hierro galzianizado. Considere que el origen del líquido en el tanque presurizado
permanece constante y al flujo es en régimen estacionaria. Se pide:
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30. En el diagrama adjunto fluye aceite por gravedad del tanque A hacia el tanque B,
ambos abiertos a la atmósfera, a razón de 750 litros/min, y a través de una tubería
de acero comercial ( = 4,6 x 10-5 m) de 75 mm de diámetro interior y 61 m de longitud
lineal. La viscosidad del aceite es de 0,0 10 kg/m.s y la densidad es de 960 kg/m3.
Considerando 2 codos estándar de 90º (cada codo: Leq/D = 30) y una válvula de
compuerta completamente abierta (Leq/D = 8), se pide determinar:
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