Algunos ejercicios resueltos

Ahora se pueden calcular los factores de fricción antes supuestos. El procedimiento para ello implica
con el caudal calculado Q 2 calcular los números de Reynolds en los distintos tramos y así reingresar
al diagrama de Moody para calcular un factor de fricción nuevo. Los valores resultantes de este
procedimiento arrojan los resultados mostrados en la siguiente tabla:
Re f Q [m 3 /s]
Tubo 10 6 0.018 5.1 10 −3
Combustible 4400 0.04 5.1 10 −3
Caso 2: Válvula abierta con K val = 0.2:
De la ec. (7):
( ) 2
( )
Q3 2 + 0.019
1.4 π 2 0.05 4
0.01175
+ 0.014 0.6
16 0.012
=
2 0.05 0.1142 + 0.168
Q 2 0.014 2
0.05 + 0.2 = = 0.371
0.76
Q 3 = 0.609Q 2
Ahora bien, si esta relación la reemplazamos en la ec. (8) queda:
gπ 2 (
1.5m − 23400(1.609Q2 ) 2) =
8
L 1 + 2L 2 (1.609Q 2 ) 2 L 1 − 1.4m Q 2 (
)
2
f 1
D D 4 + f 2
D D 4 + 1.4m Q
2
4K grilla + f 2
SP
D h,SP
De donde se puede despejar Q 2 y calcular su valor suponiendo nuevamente flujo dominado por la
rugosidad:
Q 2 2 = 1.5
121900 ⇒ Q 2 = 3.5 10 −3 m 3 /s
Con este caudal se repite el procedimiento al igual que con la válvula cerrada. Se debe calcular el
numero de Reynolds y recalcular los factores de fricción antes considerados como dominados por la
rugosidad. Si se repitiera el cálculo para distintas posiciones de apertura de válvula, se tendrían los
caudales que se muestran en la figura siguiente.
A 2 SP
3 3
Caudal [m /s] (x 10 )
6
5
4
3
2
Caudal por sección de prueba
0 1 2
Totalmente cerrada
Totalmente abierta
3
1/K val
4 5