hoja de cálculo con ejercicios de la guía 9

1. conversor de caudal

Q Introduzca valor m3/s

L/min 240 0m3/s 0.004 0.004

240

SISTEMAS EN SERIEObjetivo: Potencia de bomba

Q 4.00E-03 Z1P1 0 Z2P2 0 Carga de velocidadV1 7.89 v1^2/2gV2 12.33 v2^2/2g

Propiedades del fluidog 9810 u

Tubería 1

D 0.0254 De 3.00E-07 eL 2 LA 0.000506707479097 A

1.1811023622E-05L/D 78.740157480315 L/DV 7.89410096555994 VV^2/2g 3.17618909553794 V^2/2gRe 1.54120E+05 Ref 1.83583E-02 f

Pérdidas en Tubería 1 Pérdidas en Tubería 2Fricción 4.59128291976656 Fricción

5. Pérdidas menores en la tubería 11. Entrada 2. Salida

Proyectadasi

0

3.176189095537943.17618909553794

Bordes rectosNO

01.58809454776897

AchaflanadaNO

01.58809454776897

Bien redondeadaNO

2. Datos del sistema

e / D e / D

Introduzca valor de Q en L/min aquí, o en m3/s en la celda inferior

Bien redondeada 0

0

0.127047563821518Pérdida Entrada 3.17618909553794 0

0.00833. Nombre OTROS elementoS Cantidad elemento Le/D elemento

VálvulasCompuerta c.a. 2 8Compuerta 3/4 35Compuerta 1/2 160Compuerta 1/4 900Ángulo c.a. 150Globo 340Verificación tipo bola 150Verificación tipo swing 100Mariposa c.a. 2a 8 pulg 45Mariposa c.a. 10 a 14 pulg 35Mariposa c.a. 16 a 24 pulg 25de pie, tipo vástago 420de pie, tipo disco de bisagra 75

CodosCodos 90 std 30Codos 90 largo 20Codo roscado 90 50Codo 45 std 16Codo roscado 45 26

OtrosVuelta cerrada en retorno 50Tée cerrada - flujo directo 20 - flujo por rama 60otrosc.a. completamente abiertastd estándarswing giratorioSuma (fT/Le/D) 0.726 2.30591328336

RESPUESTAS

Pérdidas totales:10.0734

Carga total, ha:14.6

Potencia entregada al fluido Pa (kW):0.6

Potencia consumida por la Bomba (kW):0.6

fT

SISTEMAS EN SERIE Re kPotencia de bomba 1.5412E+05 0.0003

2.4126E+04 0.00072639225181598100

Carga de velocidad Eficiencia de la bomba:3.17618909553794 95.00%7.74866972477064

Propiedades del fluido1.30E-06

Tubería 2

0.1652 D1.20E-04 e

30 L0.0214343326932063 A

0.000726392251815981181.598062953995 L/D

0.19 V0.00183995922528033 V^2/2g

2.41261E+04 Re0.0265062878578115 f

Pérdidas en Tubería 2 Pérdidas en Tubería 20.00885662630845934 Fricción

Este módulo para tubería 1es válido si tiene las mismas propiedades 5. Pérdidas menores en la tubería 1 de la tubería 1 y si no hay pérdidas menores.

2. Salida

0

1. Introduzca valor de caudal en el módulo conversor de caudal. 2. Introduzca el diámetro nominal de la tubería 1 y la longitud de esa tubería. Si el sistema tiene dos o más tuberías, copie y pegue los módulos de cálculo de pérdidas en otras hojas y repita el procedimiento. Recuerde que este módulo de propiedades de tubería es solo aplicable para tuberías de acero cédula 40. 3. Si tiene los datos de presiones y velocidades, póngalos en las celdas respectivas. Haga uso de los módulos conversor de unidades de presión y calculadora de velocidades en el caso que lo necesite. 4. En el módulo propiedades del fluido, ponga los datos de densidad y viscosidad absoluta del líquido. 5. En la parte de pérdidas menores, introduzca SI o NO según el tipo de entrada; el número de codos, el tipo de válvula, entre otros. 6. Finalmente, no olvide poner la eficiencia de la bomba si es del caso.

D/e

Introduzca valor de Q en L/min aquí, o en m3/s en la celda inferior

introduzca valor de eficiencia.

Este valor de pérdida en la salida es cuando la salida es desde la tubería 1, pero si es desde otra tubería, tiene que tomar en cuenta la velocidad que va a tener allí.

00

0

VtQ

0.24 v0 Re0 f teo0 hl teo0000 V0 t0 Q0 v0 Re0 f teo

hl teo00000

000

0.486

VtQv

Pérdidas totales: Re10.0734 f teo

Carga total, ha: hl teo14.6

Potencia entregada al fluido Pa (kW):0.6

Potencia consumida por la Bomba (kW):0.6

K elemento = Le/D * fT

INSTRUCCIONES

cálculo del factor de fricción

K/3,7 Re^0,9 5,74/Re^0,9 Suma I+K Log suma8.1081081E-05 46673.802816 0.000122981 0.00020406228 -3.690237275670.00019632223 8795.0378465 0.000652641 0.00084896297 -3.07111125274

Tubería 2

0.2724.60E-05

0.058106897720.00016911765

00.068838643210.00024152695

1.47E+030.02650628786

Pérdidas en Tubería 20

Este módulo para tubería 1es válido si tiene las mismas propiedades de la tubería 1 y si no hay pérdidas menores.

Conversor de unidades de presiónmmHg atm psig

0 1 30Pascales (Pa)Pascales (Pa)Pascales (Pa)

0 101325 206785.714286

CALCULADORA DE VELOCIDADESQ A V

1. Introduzca valor de caudal en el módulo conversor de caudal. 2. Introduzca el diámetro nominal de la tubería 1 y la longitud de esa tubería. Si el sistema tiene dos o más tuberías, copie y pegue los módulos de cálculo de pérdidas en otras hojas y repita el procedimiento. Recuerde que este módulo de propiedades de tubería es solo aplicable para tuberías de acero cédula 40. 3. Si tiene los datos de presiones y velocidades, póngalos en las celdas respectivas. Haga uso de los módulos conversor de unidades de presión y calculadora de velocidades en el caso que lo necesite. 4. En el módulo propiedades del fluido, ponga los datos de densidad y viscosidad absoluta del líquido. 5. En la parte de pérdidas menores, introduzca SI o NO según el tipo de entrada; el número de codos, el tipo de válvula, entre otros. 6. Finalmente, no olvide poner la eficiencia de la bomba si

introduzca valor de eficiencia.

Introduzca valor de Longitud de tubería 2, si es de acero cédula 40 y si no tiene pérdidas menores

Introduzca valor de Q en m3/s

Introduzca valor de Área según diámetro interior

0.015 1.68E-02 0.89179548157

PÉRDIDAS PRIMARIAS RÉGIMEN LAMINAR1.00E-04

23.07 hl 7.54.3346337E-06 hl exp 0.075 % error f 21.95%0.61310236541 f exp 0.029330037 % error hl 21.95%1703.062262380.037579365950.09609440387

PÉRDIDAS PRIMARIAS RÉGIMEN TURBULENTO2.00E-04 Dp 0.2 bar

7.82 Dp 20000 Pa2.5575448E-05 hl exp 2.040816327 % error f 27.90%3.61746075959 f exp 0.022925224 % error hl 27.90%10048.5029139

0.03182.83061251173

PÉRDIDAS PRIMARIAS RÉGIMEN TURBULENTO2.00E-04 Dp 0.1 bar

17.39 Dp 10000 Pa1.1500863E-05 hl exp 1.020408163 % error f 42.99%1.62671323404 f exp 0.056685145 % error hl 42.99%4518.64823384

0.03960.71364464769

Introduzca valor de Q en m3/s

Introduzca valor de Área según diámetro interior

Log ^2 f13.61785115 0.01835825617654539.431724327 0.0265062878578115

1. Introduzca valor de caudal en el módulo conversor de caudal. 2. Introduzca el diámetro nominal de la tubería 1 y la longitud de esa tubería. Si el sistema tiene dos o más tuberías, copie y pegue los módulos de cálculo de pérdidas en otras hojas y repita el procedimiento. Recuerde que este módulo de propiedades de tubería es solo aplicable para tuberías de acero cédula 40. 3. Si tiene los datos de presiones y velocidades, póngalos en las celdas respectivas. Haga uso de los módulos conversor de unidades de presión y calculadora de velocidades en el caso que lo necesite. 4. En el módulo propiedades del fluido, ponga los datos de densidad y viscosidad absoluta del líquido. 5. En la parte de pérdidas menores, introduzca SI o NO según el tipo de entrada; el número de codos, el tipo de válvula, entre otros. 6. Finalmente, no olvide poner la eficiencia de la bomba si

Friction Factor Calculation using Swamee-Jain Equation 8-7

Use consistent SI or U.S. Customary units

Fluid Properties:Kinematic Viscosity

Volume flow rate: Q =Pipe Data:

Pipe diameter =

Flow Velocity =

Reynolds No. =

Friction Factor Calculation using Swamee-Jain Equation 8-7


Fluid Properties:Kinematic Viscosity

Volume flow rate: Q =Pipe Data:

Pipe diameter =

Pipe wall roughness: e =

Flow area: A =Relative roughness: D/e =

Friction factor: f =

Pipe wall roughness: e =

Flow area: A =

Flow Velocity =

Reynolds No. =

Relative roughness: D/e =

Friction factor: f =

4. Propiedades del fluido

9101.05E-05

Propiedades de la tubería

diámetro nominal 6diámetro interior 5 0.5054

mm piesLongitud 30 330L/D 6000 652.94815987Rugosidad relativa, e/ 0.0003 0.0002967946

ft 0.015

densidad, rviscosidad absoluta, m

Solo si es tubería acero cédula 40, introduzca valor de Diámetro nominal

Q2.55754E-051.15009E-05


Water at 75 deg C1.08E-06

2.56E-051/2 in Type K Copper

1.50E-06 m or ft0.003 m or ft

0.0000072000

3.62 m/s or ft/s

1.01E+04

0.0318 Using Eq. 8-7


Water at 75 deg C1.08E-06

1.15E-051/2 in Type K Copper

1.50E-06 m or ft0.003 m or ft

0.000007

m2/s or ft2/s

m3/s or ft3/s

m2 or ft2

m2/s or ft2/s

m3/s or ft3/s

m2 or ft2

2000

1.63 m/s or ft/s

4.52E+03

0.0396 Using Eq. 8-7

Acero cédula 40mm pies Área, m2

1 / 2 0.5 15.8 0.0518 1.96E-041 1 26.6 0.0874 5.57E-041 1 / 2 1.5 40.9 0.1342 1.31E-032 2 52.5 0.1723 2.17E-033 3 77.9 0.2557 4.77E-034 4 102.3 0.3355 8.21E-035 5 128.2 0.4206 1.29E-026 6 154.1 0.5054 1.86E-028 8 202.7 0.6651 3.23E-0210 10 254.5 0.835 5.09E-0212 12 303.2 0.9948 7.22E-0214 14 333.4 1.094 8.73E-0216 16 381 1.227 1.14E-0118 18 428.7 1.553 1.44E-0120 20 477.9 1.931 1.79E-01

1 / 2 0.5 0.0271 1 0.0231 1 / 2 1.5 0.0212 2 0.0193 3 0.0184 4 0.0175 5 0.0166 6 0.0158 10 8 0.01410 10 0.01412 12 0.01314 14 0.013

16 16 0.013

18 18 0.01220 20 0.01222 22 0.01224 24 0.012

Tamaño nominal fT

f teo f exp hl teo hl exp0.0318 0.02292522 2.83061251 2.040816330.0396 0.0567 0.712 1.02

HOJA DE CÁLCULO SISTEMAS EN SERIE CLASE IIOBJETIVO: Flujo volumétrico

Sist Intern Sist InglésZa 0Zb 25pa 300000pb 0

Instrucciones:

Sist Intern Sist InglésHL+ (v2/2g) = 5.58 #DIV/0!

Instrucciones:

Pérdidas Menores

Nombre elemento Cantidad elemento Le/D elemento

VálvulasCompuerta c.a. 8Compuerta 1/2 160Globo 1 340Mariposa c.a. 45Verificación tipo bola 150Verificación tipo swing 100

Codos

La hoja permite trabajar en ambos sistemas, según lo que se requiera, pero no hace conversiones entre los dos sistemas. Introduzca datos de alturas y

presiones en los puntos A y B del sistema. Luego la densidad y viscosidad absoluta del líquido.

Posteriormente, el diámetro nomial de la tubería, guiándose según la tabla adjunta, para acero cédula 40. Luego la longitud de la tubería. En las celdas en amarillo aparecerán resultados intermedios de

cálculos automáticos.

En la columna de cantidad de elemento, indique el número de cada tipo de accesorio que haya realmente en el sistema de estudio. La hoja calculará la suma

de pérdidas menores automáticamente.

Codos 90 std 1 30Codos 90 largo 20Codo roscado 90 50

Entrada proyectada 1Entrada recta 0.5Salida 1OtrosTOTAL MENORES.

Pérdida tubería Acero cédula 40 hf = v2/2g * f *

PÉRDIDA TOTAL, HL HL= 5.582gHL 109.39Raiz 2gHL 10.46

ITERACIONES Valor inicial f 0.02Para acero cédula 40 Sist Internacional

2.21890473276885

Reynolds 8.90E+04Valor f calculado 0.0230Comparación: repite

2.12426002437792

Reynolds 8.52E+04Valor f calculado 0.0230Comparación: Termina

2.12426002437792


2.12426002437792


Reporte Final f = 2.30E-02v= 2.12Q= 0.0028

Valor Velocidad calculado




En este caso, si tiene que calcular usted previamente el K y ponerlo directamente en la columna respectiva

HOJA DE CÁLCULO SISTEMAS EN SERIE CLASE II

Flujo volumétricoPropiedades del fluido

10001.02E-03

Propiedades de la tuberíamaterial tubería Acero Cédula 40Diámetro Nominal 1 1/2

Diámetro Interior 40.9 0.1342

mm pies

Longitud 27.5 330

L/D672.371638141809 2459.01639344

Rugosidad relativa, e/ 0.00112469437652812 0.00111773472

|

ft 0.021

00

7.14000

Cuando los dos puntos A y B están sobre superficies de tanques

Densidad, rViscosidad absoluta, m


0.6300

000

7.77

672.371638141809 2459.01639344262

#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!

0.02Sistema Inglés

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0! 0.0230

#DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0! 0.0230

#DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0! 0.0230

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0! (m/s); (pie/s)#DIV/0! (m3/s); (pie3/s)

Introduzca aquí el K calculado, por ejemplo para Tée o expansiones o reducciones

juansan:Introduzca dato inicial de f, igual al fT o a 0,02

Tamaño nominal Diámetro interior

Fracción decimal mm pies1 / 2 0.5 15.8 0.05181 1 26.6 0.08741 1 / 2 1.5 40.9 0.13422 2 52.5 0.17233 3 77.9 0.25574 4 102.3 0.33555

5 128.2 0.42066

6 154.1 0.50548 8 202.7 0.665110

10 254.5 0.83512 12 303.2 0.994814 14 333.4 1.09416 16 381 1.22718 18 428.7 1.55320 20 477.9 1.931

Tamaño nominal Ft1 / 2 0.5 0.0271 1 0.0231 1 / 2 1.5 0.0212 2 0.0193 3 0.0184 4 0.0175 5 0.0166 6 0.0158 10 8 0.014

Tabla de tamaños para Acero cédula 40 (No modificar)

10 10 0.01412 12 0.01314 14 0.01316 16 0.01318 18 0.01220 20 0.01222 22 0.01224 24 0.012

0.000303971 0.000302092.02E-04 #DIV/0!

0.000505611 #DIV/0!-3.29618326 #DIV/0!

0.000303971 0.0003039712.10E-04 #DIV/0!5.14E-04 #DIV/0!

#DIV/0! 0.0230 -3.28930815 #DIV/0!

0.000303971 0.0003039712.10E-04 #DIV/0!5.14E-04 #DIV/0!

#DIV/0! 0.0230 -3.28930815 #DIV/0!

0.000303971 0.0003039712.10E-04 #DIV/0!5.14E-04 #DIV/0!

#DIV/0! 0.0230 -3.28930815 #DIV/0!



*Los valores en amarilloson respuestas*Los cuadros en blancoson para poner datos

Sist Intern Sist InglésHL= 13.60 #DIV/0!

Pérdidas Menores


VálvulasCompuerta c.a. 8Compuerta 1/2 1 160Globo 340Mariposa c.a. 45Verificación tipo bola 150Verificación tipo swing 100

Codos 90 std 30Codos 90 largo 20Codo roscado 90 50

Entrada proyectada 1Entrada recta 1 0.5Salida 1

2 17TOTAL MENORES.

Pérdida tubería

Otros: vueltas a 90°

En esta columna indique cuántos accesorios de cada tipo hay. Si no, ponga cero.

PÉRDIDA TOTAL, HL HL= 13.60

2gHL 266.520048602673Raiz 2gHL 16.3254417582702

ITERACIONES Valor inicial f 0.02Para otros materiales Sist Internacional

4.161


4.344


4.358


4.359


4.359


4.359


4.359









Sist InternacionalReporte Final f = 1.77E-02

v= 4.36(m/s)

Q= 0.00849(m3/s)

509.45(L/min)

HOJA DE CÁLCULO SISTEMAS EN SERIE CLASE IIFlujo volumétrico

Propiedades del fluidoSistema Intern Sist Inglés

8231.64E-03

1.70E-05 #DIV/0!Si el material es diferente: 1.99E-06 2E-06

Diámetro interior 49.8Longitud 30L/D 602.40963855422 #DIV/0!Rugosidad, e 1.50E-06Rugosidad relativa, e/3.012048193E-05 #DIV/0!

ft 0.0095

01.52

0000

000

00.50

0.3232.343

Sist Internacional Sist Inglés602.409638554217 #DIV/0!

Más L/D *f V2/2g


viscosidad cinemática, u


Introduzca valor en:Sistema Inglés: lb/pie3

Dé el valor en pulgDé el valor en piesDé el valor en pies

Ingrese el valor según diagrama de Moodycon el K, lea f sin importar Reynolds o a partir de la Ec de Swamme y Jain modificada (para Re muy altos)


#DIV/0!Por favor no modificar las celdas en blanco

#DIV/0!#DIV/0!

0.02Sistema Inglés

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0! 0.0179 #DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0! 0.0178 #DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0! 0.0177 #DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0! 0.0177 #DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0! 0.0177 #DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!

#DIV/0!#DIV/0! 0.0177 #DIV/0!

#DIV/0!

Sistema Inglés#DIV/0!

#DIV/0!(pie/s)

#DIV/0!(pie3/s)

#DIV/0!(gpm)

Ejemplo Sistema Internacional

NOTA:En ejercicios como este hay un pequeño cambio: la velocidad 2 no es cero, porque el

punto 2 está en la descarga. Esto hace que en la ecuación de energía quede la velocidad 2 al cuadrado sobre 2g (v2/2g) como otra incógnita. Pero, se resuelve sumándole 1 al

denominador de la fracción dentro de la raiz, en el despeje de la velocidad. Ya incluí ese témino en la fórmula de la velocidad. Si no aparece la velocidad 2 en la ecuación

de energía, borren el 1 en la fórmula de la celda C50 y copien y peguen esa celda en la C55, C60, C65, C70, C75 Y C80


8E-06 #DIV/0!### #DIV/0!### #DIV/0!

-3.74 #DIV/0!

8E-06 #DIV/0!### #DIV/0!### #DIV/0!

-3.75 #DIV/0!

8E-06 #DIV/0!### #DIV/0!### #DIV/0!

-3.75 #DIV/0!

8E-06 #DIV/0!### #DIV/0!### #DIV/0!

-3.75 #DIV/0!

8E-06 #DIV/0!### #DIV/0!### #DIV/0!

-3.75 #DIV/0!

8E-06 #DIV/0!### #DIV/0!### #DIV/0!

-3.75 #DIV/0!

8E-06 #DIV/0!### #DIV/0!### #DIV/0!

-3.75 #DIV/0!

En ejercicios como este hay un pequeño cambio: la velocidad 2 no es cero, porque el punto 2 está en la descarga. Esto hace que en la ecuación de energía quede la velocidad 2 al cuadrado sobre 2g (v2/2g) como otra incógnita. Pero, se resuelve sumándole 1 al

denominador de la fracción dentro de la raiz, en el despeje de la velocidad. Ya incluí ese témino en la fórmula de la velocidad. Si no aparece la velocidad 2 en la ecuación

de energía, borren el 1 en la fórmula de la celda C50 y copien y peguen esa celda en la



Sist Intern Sist InglésHL= #DIV/0! 23.0769230769231

Sist InternacionalSist InglésPérdida tubería #DIV/0! 19.4707840884752

PÉRDIDA TOTAL, HL HL= 0fv2= #DIV/0!v=raiz(fv2/f) #DIV/0!

ITERACIONES Valor inicial fPara otros materiales Sist Internacional

#DIV/0!

Reynolds #DIV/0!Valor f calculado #DIV/0!Comparación: #DIV/0!

#DIV/0!


#DIV/0!

Reynolds #DIV/0!Valor f calculado #DIV/0!

Instrucciones: En los cuadros en blanco introduzca los datos de su sistema, según las unidades que requiera y poniendo atención a los comentarios que lo guiarán para saber cómo introducir los

datos. Si es necesario, despliegue esos comentarios, cuando estén ocultos.




Comparación: #DIV/0!

#DIV/0!


#DIV/0!


#DIV/0!


#DIV/0!


Sist InternacionalReporte Final f = #DIV/0!

v= #DIV/0!(m/s)

Q= #DIV/0!(m3/s)

#DIV/0!(L/min)







62.42.35E-05

1.212E-05Si el material es diferente:

Diámetro interior 0.957Longitud 100L/D #DIV/0! 1253.91849529781Rugosidad, e 1.50E-04Rugosidad relativa, e/ #DIV/0! 0.00188087774294671

Más L/D *f V2/2g23.07692307692311.185207692307691.08867244491063

0.02Sistema Inglés

7.698

5.06E+040.02646

repite

6.693

4.40E+040.02685 #DIV/0! 0.0265

repite

6.644

4.37E+040.02687 #DIV/0! 0.0269

Cuando el material no es acero cédula 40 y los puntos A y B están sobre superficies de

tanques.



Introduzca valor en: Sistema inglés. Lbf/pie2 * s

Dé el valor en pulg

Dé el valor en pies


Introduzca dato inicial del coeficiente de fricción, puede ser 0,02

repite

6.641

4.37E+040.02687 #DIV/0! 0.0269

repite

6.641

4.37E+040.02687 #DIV/0! 0.0269

Termina

6.641

4.37E+040.02687 #DIV/0! 0.0269

Termina

6.641

1.41E+060.02324 #DIV/0! 0.0269

Termina

Sistema Inglés2.69E-02

6.64(pie/s)

0.033(pie3/s)

14.90(gpm)

#DIV/0! 0.000508345336#DIV/0! 3.35E-04#DIV/0! 8.43E-04#DIV/0! -3.07402208585

#DIV/0! 0.000508345336#DIV/0! 3.80E-04#DIV/0! 8.88E-04#DIV/0! -3.05147586731

#DIV/0! 0.000508345336#DIV/0! 3.82E-04#DIV/0! 8.91E-04#DIV/0! -3.05024293702


Introduzca valor en: Sistema inglés. Lbf/pie2 * s

Dé el valor en pulg



#DIV/0! 0.000508345336#DIV/0! 3.83E-04#DIV/0! 8.91E-04#DIV/0! -3.05017511711

#DIV/0! 0.000508345336#DIV/0! 3.83E-04#DIV/0! 8.91E-04#DIV/0! -3.05017138533

#DIV/0! 0.000508345336#DIV/0! 3.83E-04#DIV/0! 8.91E-04#DIV/0! -3.05017117999

#DIV/0! 0.000508345336#DIV/0! 1.68E-05#DIV/0! 5.25E-04#DIV/0! -3.27971079473


Sist Intern Sist InglésZa 0 0Zb 5 20pa 150000 120pb 0 105

*Los valores en amarilloson respuestas*Los cuadros en blancoson para poner datos

Sist Intern Sist InglésHL= 13.60 19.8523985239852

Pérdidas Menores


VálvulasCompuerta c.a. 8Compuerta 1/2 160Globo 340Mariposa c.a. 45Verificación tipo bola 150Verificación tipo swing 100

Codos 90 std 30Codos 90 largo 2 20Codo roscado 90 50

Entrada proyectada 1Entrada recta 0.5Salida 1Otros 13TOTAL MENORES.

Pérdida tubería

PÉRDIDA TOTAL, HL HL= 0.86


2gHL 266.52004860267Raiz 2gHL 16.32544175827

ITERACIONES Valor inicial fPara otros materiales Sist Internacion

#DIV/0!


#DIV/0!


#DIV/0!


#DIV/0!


#DIV/0!


#DIV/0!


#DIV/0!


Sist Internacion








Reporte Final f = #DIV/0!

v= #DIV/0!(m/s)

Q= #DIV/0!(m3/s)

#DIV/0!(L/min)



823 54.21.64E-03 9.21E-04

1.70E-05 1.7E-05Si el material es diferente: 1.99E-06 2E-06

Diámetro interior 49.8 3.324Longitud 30 60L/D 602.40963855422 216.606498195Rugosidad, e 1.50E-06 4.00E-04Rugosidad relativa, e/3.012048193E-05 0.00144404332

ft 0.0215

000000

00.86

0

0000

0.86Sist Internacional Sist Inglés

602.409638554217 216.60649819495

Más L/D *f V2/2g19.8523985239852


viscosidad cinemática, u



Dé el valor en pulgDé el valor en piesDé el valor en pies



Por favor no modificar las celdas en blanco1278.4944649446535.7560409573634

0.02Sistema Inglés

15.692

2.56E+050.02255

repite

14.918

2.43E+050.02260 #DIV/0! 0.0226

repite

14.905

2.43E+050.02260 #DIV/0! 0.0226

repite

14.905

2.43E+050.02260 #DIV/0! 0.0226

Termina

14.905

2.43E+050.02260 #DIV/0! 0.0226

Termina

14.905

2.43E+050.02260 #DIV/0! 0.0226

Termina

14.905

2.43E+050.02260 #DIV/0! 0.0226

Termina

Sistema Inglés

2.26E-02

14.90(pie/s)

0.898(pie3/s)

403.30(gpm)

Ejemplo Sistema Inglés ejercicio 11.12 Mott


8E-06 0.000390281979### 7.80E-05### 4.68E-04### -3.32951245044

8E-06 0.000390281979### 8.16102418E-05### 4.72E-04### -3.32615718227

8E-06 0.000390281979### 8.17E-05### 4.72E-04### -3.32609920327

8E-06 0.000390281979### 8.17E-05### 4.72E-04### -3.3260982004

8E-06 0.000390281979### 8.17E-05### 4.72E-04### -3.32609818306

8E-06 0.000390281979### 8.17E-05### 4.72E-04### -3.32609818276

8E-06 0.000390281979### 8.17E-05### 4.72E-04### -3.32609818275

Hoja de cálculo para Determinación de Caudal en Régimen Laminar y transición, S.I.Datos del Fluido Densidad 900 kg/m3

Viscosidad absoluta 0.1 Pa*sViscosidad cinemática0.000111111111111 m2/s

Datos de tubería Longitud, L 1 mDiámetro Interno, D 0.02 m

Datos del sistema presión en A, p1 110000 Papresión en B, p2 100000 Pa

Reynolds 180 u

Ecuación de EnergíahL (p1-p2)/h + L 2.13378684807256

Ecuación de pérdidashL 2.55102040816326

Ecuación de velocidadu raiz(2ghL*D/f*L) 0.914573367447601 raíz f

IteracionesN° f v Re1 0.02 6.4670103001482 1164.0618540272 0.0549798962818121 3.9004668606589 702.08403491863 0.0911571789371618 3.029166269735 545.24992855234 0.117377365220253 2.6694781605309 480.50606889565 0.133192906693359 2.5059823169067 451.07681704326 0.141882707294776 2.4280287066925 437.04516720477 0.146437953791698 2.3899660107404 430.19388193338 0.148770130603411 2.3711590077991 426.80862140389 0.149950110636226 2.3618110775097 425.125993951710 0.150543605685202 2.3571509412512 424.287169425211 0.150841233513379 2.3548243223845 423.868378029212 0.150990268010959 2.3536618742737 423.659137369313 0.151064840469185 2.3530808654249 423.554555776514 0.15110214050861 2.3527904147867 423.5022746616

u*(D/u)

f*u2

f*L/D*u2/2g f*u2

Ejemplos de iteraciones, sin conocer las alturas o presiones, solo iteraciones

Régimen LaminarResultados para un sistema de un líquido con visc cinemática 1,147E-4 m2/s y una tubería de diámetro 4 cm

N° f v Re1 0.01 9.03 3147.40652 0.0203342021438921 6.3324851790669 2207.1877091643 0.0289961745139691 5.3029483584923 1848.3426503524 0.0346256144594158 4.8527621518917 1691.4302480425 0.0378378003314605 4.642210288358 1618.0423960076 0.0395539697587232 4.5403853293351 1582.551306547 0.0404410269262846 4.4903134953097 1565.098768798 0.0408919879538795 4.4654850344763 1556.4448087679 0.0411193507405584 4.4531223334583 1552.13578932710 0.0412335057538718 4.4469538236852 1549.98575524511 0.0412907020489776 4.4438727737944 1548.91185530612 0.0413193299416995 4.4423330494503 1548.37518438613 0.0413336513303676 4.4415633873476 1548.1069186614 0.0413408138860307 4.4411786063035 1547.972803227

Hoja de cálculo para Determinación de Caudal en Régimen Laminar y transición, S.I.

f calc0.0549798962818121 v Q0.0911571789371618 2.35279041478668 0.00295661054680.117377365220253 m/s 10.6437979686150.133192906693359 177.396632810250.1418827072947760.1464379537916980.1487701306034110.1499501106362260.1505436056852020.1508412335133790.1509902680109590.1510648404691850.15110214050861

0.151120793981895

Instrucciones: Introduzca datos en los cuadros en blanco. Solo sirve cuando los dos puntos están a la misma altura, o que estén a distinta altura y esa sea la

misma longitud total; y claro, que el diámetro no cambie. Además, se considera que no existen pérdidas menores. Las iteraciones las corta el usuario a voluntad,

según cifras decimales coincidentes: 4 o 5.

Si este factor que acompaña a la velocidad, da mayor a 1000, es turbulento y no se debe realizar en esta Hoja. Se puede, pero el error es grande.

Ejemplos de iteraciones, sin conocer las alturas o presiones, solo iteraciones

Resultados para un sistema de un líquido con visc cinemática 1,147E-4 m2/s y una tubería de diámetro 4 cm

f calc0.0203342021438921 v Q0.0289961745139691 4.44117860630353 0.00558096268380.0346256144594158 m/s 20.0914656617710.0378378003314605 334.857761029520.03955396975872320.04044102692628460.04089198795387950.04111935074055840.04123350575387180.04129070204897760.04131932994169950.04133365133036760.04134081388603070.0413443956292887

Hoja de cálculo para Determinación de Caudal en Régimen Laminar y transición, S.I.

m3/sm3/hL/min

Régimen de transiciónResultados para un sistema de un líquido con visc cinemática 1,194E-4 m2/s y una tubería de diámetro 4 cm

N° f v1 0.01 13.5

m3/s 2 0.014162879756 11.5227646611196m3/h 3 0.01659314256 10.6455512183519L/min 4 0.017960448716 10.2323146068571

5 0.018685789487 10.03175114309946 0.019059371986 9.932948478663357 0.019248954841 9.883912662773058 0.019344452266 9.859485607507569 0.019392378499 9.8472947275492410 0.019416386124 9.8412049413207311 0.01942840108 9.8381614606243312 0.019434411345 9.8366400732531813 0.019437417175 9.8358794677959614 0.019438920265 9.83549918712244

Régimen de transiciónResultados para un sistema de un líquido con visc cinemática 1,194E-4 m2/s y una tubería de diámetro 4 cm

Re f calc4518.855 0.01416287976 v Q

3857.01501501656 0.01659314256 9.83549919 0.01235968 m3/s3563.38535931893 0.01796044872 m/s 44.4948541 m3/h3425.06266835327 0.01868578949 741.580902 L/min3357.92806012965 0.019059371993324.85584426298 0.019248954843308.44208561002 0.019344452273300.26561740101 0.01939237853296.18496415256 0.019416386123294.14653000829 0.019428401083293.12778571478 0.019434411353292.61853172004 0.019437417183292.36393425534 0.019438920263292.23664290549 0.01943967185

EJERCICIO DE SISTEMAS DE TUBERÍAS EN PARALELO

La figura muestra un sistema ramificado donde la presión en el punto A es de 700 kPa y en el punto B es de 550 kPa. Cada rama mide 60 m de largo. Ignore las pérdidas en las intersecciones. Tome en cuenta la de los codos. Si el sistema conduce aceite de peso específico 8,8 kN/m3, y viscosidad cinemática 4,8 * 10 -6 m2/s 15oC, calcule el flujo volumétrico total.

Pérdidas Rama ANombre elemento Cantidad elemento

VálvulasCompuerta c.a.Compuerta 1/2GloboMariposa c.a.Verificación tipo bolaVerificación tipo swing

Codos 90 std 2Codos 90 largoCodo roscado 90

Entrada proyectadaEntrada rectaSalidaOtrosTOTAL MENORES.

RAMA aPérdida tubería Acero cédula 40 hf = v2/2g * f * 586.51

PÉRDIDA TOTAL, HL HL= 17.05V2/2g 18.052gHL 334.09Raiz 2gHL 18.28

ITERACIONES Valor inicial f 0.02Para acero cédula 40

5.11886576146526


5.12288826004285

Reynolds 1.09E+05




Valor f calculado 0.0199659 0.0200Comparación: Termina

5.12288826004285

Reynolds 1.09E+05Valor f calculado 0.019966 0.0200Comparación: Termina

5.12288826004285

Reynolds 1.09E+05Valor f calculado 0.019966 0.0200Comparación: Termina

Reporte Final f = 2.00E-02v= 5.12 (m/s)Q= 0.0421 (m3/s)

RESPUESTA:



Pérdidas Rama ALe/D elemento

8 0160 0340 045 0

150 0100 0

30 1.0220 050 0

1 00.5 0

1 0

1.02

PÉRDIDA TOTAL, HL HL=V2/2g2gHLRaiz 2gHLValor inicial f

0.000121529153791.68E-04

0.00028936494069 Reynolds-3.538554088926 Valor f calculad

Comparación:0.00012152915379

1.68E-040.00028924632964 Reynolds





0.0200 -3.5387321432701 Valor f calculadComparación:

0.000121529153791.68E-04

0.00028924632964 Reynolds0.0200 -3.5387321432701 Valor f calculad

Comparación:0.00012152915379

1.68E-040.00028924632964 Reynolds

0.0200 -3.5387321432701 Valor f calculadComparación:

Reporte Final f =v=Q=

Q total: 6.08E-02 (m3/s)




uPa

Ejemplo Pbg

La 60Da 0.1023

La/Da 586.510.017

e 4.60E-05

hL

hLa

fTa


Pérdidas Rama BNombre elemento Cantidad elemento

VálvulasCompuerta c.a.Compuerta 1/2GloboMariposa c.a.Verificación tipo bolaVerificación tipo swing

Codos 90 std 2Codos 90 largoCodo roscado 90

Entrada proyectadaEntrada rectaSalidaOtros 1TOTAL MENORES.

RAMA b770.22

17.0518.05

334.0918.28

0.02

4.00732994145084

8.54E+040.0212099

repite

3.9204844567026

8.36E+04


0.0212099 0.0212 0.0212Termina

3.9204844567026

8.36E+040.0212099 0.0212 0.0212

Termina

3.9204844567026

8.36E+040.0212099 0.0212 0.0212

Termina

2.12E-023.92 (m/s); (pie/s)

0.01869 (m3/s); (pie3/s)


4.80E-06 Introduzca valor en m2/s700 Introduzca valores en kPa550 Introduzca valores en kPa8.8 Introduzca valor en kN/m3

17.05 m

Lb 60Db 0.0779

Lb/Db 770.220.018

e 4.60E-05

Hlb

fTb


Pérdidas Rama BLe/D elemento K elemento = Le/D * fT

8 0160 0340 045 0

150 0100 0

30 1.0820 050 0

1 00.5 0

1 0240 4.32

5.4

0.000159594772.09E-04

0.00036879942-3.4332097666

0.000159594772.13E-04

0.00037296566


-3.4283311529

0.000159594772.13E-04

0.00037296566-3.4283311529

0.000159594772.13E-04

0.00037296566-3.4283311529

HOJA DE CÁLCULO SISTEMAS EN SERIE CLASE IIOBJETIVO: Determinar NPSHa

Sist Intern Sist InglésZa 1.46 16.4Zb (Altura bomba) 0 0P man en A 0 -2.9P atm 100497.85 14.8P abs en A 100497.85 11.9

Pa psia

*Las celdas en amarilloson respuestas*Los celdas en blancoson para poner datos

Pérdidas Menores




Entrada proyectada 1Entrada recta 0.5Salida 1 1OtrosTOTAL MENORES.

Sist InternacionPérdidas menores= 0.00Factor L/D 68.43

determinación de Hl Caudal 600

En esta columna indique cuántos accesorios de cada tipo hay. Si no hay, ponga cero.

L/min

Cálculo del f Sist Internacion

1.217

m/s

Reynolds 1.22E+05Valor f calculado 0.01750

hl: F*(L/D)*V2/2g 0.87000

PÉRDIDA TOTAL, Hf hl+hacc 0.87000en la succión Sist Internacion

hsp 10.28 0.44hs 1.46 16.40hf 0.87 0.02hpv 16.00 0.04

Rta: NPSHa


HOJA DE CÁLCULO SISTEMAS EN SERIE CLASE IIDeterminar NPSHa

Propiedades del fluidoTemperatura 20 180

Sistema Intern Sist Inglés998 62.302146 lbm/pie3

0.00102 0.0000212976 lbf/pie2*sviscosidad cinemática, v, m2/1.022044088E-06 1.10015892E-05 pie2/spresión de vapor, kPa abs 16 2.32 psia

Diám. nominal acero ced 40 4 Diámetro interior 102.3 0.335544 0.1023 0.335544Longitud 7 30 0.01046529 0.1125898L/D 68.426197458456 89.4070524283Rugosidad, e 4.60E-05 1.50E-04Rugosidad relativa, e/D 0.000449657869 0.00044703526

ft 0.011K elemento = Le/D * fT

000000

000

0010

1.00Sist Inglés

1.0089.41

26.43 Área de flujo 0.00822 0.08843

densidad, r, kg/m3viscosidad absoluta, m, Pa*s

dé el valor de la temperatura de A en °C


gpm m2 pie2

Sistema Inglés

0.666

pie/s 0.0001215 0.000121.52E-04 ###

20302.7573566329 2.74E-04 ###0.02680 -3.562963 -3.0540.01702

0.02412Sistema Inglés

-5.135 16.779m pies

Cálculo de f por Swamee y Jain

PROPIEDADES DEL AGUA

T r m Pv (kPa) Hpv (m)0 1000 ### 0.613 0.0635 1000 ### 0.872 0.089

10 1000 ### 1.228 0.12515 1000 ### 1.706 0.17420 998 ### 2.338 0.23925 997 ### 3.170 0.32430 996 ### 4.243 0.43535 994 ### 5.629 0.57840 992 ### 7.376 0.75945 990 ### 9.595 0.98950 988 ### 12.33 1.27355 986 ### 15.76 1.63160 984 ### 19.92 2.06665 981 ### 25.04 2.60570 978 ### 31.16 3.25175 975 ### 38.59 4.03980 971 ### 47.34 4.97585 968 ### 57.86 6.09990 965 ### 70.1 7.41295 962 ### 84.61 8.975

100 958 ### 101.3 10.790

Tamaño nominal Diámetro interior ftAcero ced 40 mm pies0,5 0.5 15.8 0.0518 0.0271 1 26.6 0.0872 0.0231.5 1.5 40.9 0.1342 0.0212 2 52.5 0.1722 0.0193 3 77.9 0.2555 0.0184 4 102.3 0.3355 0.0175 5 128.2 0.4205 0.0166 6 154.1 0.5054 0.0158 8 202.7 0.6649 0.01410 10 254.5 0.8348 0.01412 12 303.2 0.9945 0.01314 14 333.4 1.0936 0.01316 16 381 1.2497 0.01318 18 428.7 1.4061 0.01220 20 477.9 1.5675 0.012

S. Internac

22 22 525.6 1.7238 0.01224 24 574.7 1.8850 0.012

HOJA DE CÁLCULO SISTEMAS EN SERIE CLASE IIOBJETIVO: Determinar NPSHa

Sist Intern Sist InglésZa 1.46 16.4Zb (Altura bomba) 0 0P man en A 0 -2.9P atm 100497.85 14.8P abs en A 100497.85 11.9

Pa psia

*Las celdas en amarilloson respuestas*Los celdas en blancoson para poner datos

Pérdidas Menores




Entrada proyectada 1Entrada recta 0.5Salida 1 1OtrosTOTAL MENORES.

Sist InternacionPérdidas menores= 0.00Factor L/D 68.43

determinación de Hl Caudal 600L/min


Cálculo del f Sist Internacion

1.217

m/s

Reynolds 4.15E+03Valor f calculado 0.01750

hl: F*(L/D)*V2/2g 0.87000

PÉRDIDA TOTAL, Hf hl+hacc 0.87000en la succión Sist Internacion

hsp 15.21 0.65hs 1.46 16.40hf 0.87 0.06hpv 16.00 0.06

Rta: NPSHa


HOJA DE CÁLCULO SISTEMAS EN SERIE CLASE IIDeterminar NPSHa

Propiedades del fluidoTemperatura 20 68

Sistema Intern Sist Inglés674 42.075798 lbm/pie3

viscosidad cinemática, v, m2/ 0.00003 0.000322929 pie2/spresión de vapor, kPa abs 16 2.32 psia

Diám. nominal acero ced 40 4 Diámetro interior 102.3 0.335544 0.1023 0.335544Longitud 7 30 0.01046529 0.1125898L/D 68.426197458456 89.4070524283Rugosidad, e 4.60E-05 1.50E-04Rugosidad relativa, e/D 0.000449657869 0.00044703526

ft 0.011K elemento = Le/D * fT

000000

000

0010

1.00Sist Inglés

1.0089.41

26.43 Área de flujo 0.00822 0.08843gpm m2 pie2

densidad, r, kg/m3

dé el valor de la temperatura de A en °C

Introduzca dato de visc cinemática manualmente, en m2/s en el S.I.Introduzca valor en Sistema internacional: Pa


Sistema Inglés

0.666

pie/s 0.0001215 0.000123.18E-03 ###

691.677104334187 3.30E-03 ###0.07770 -2.480934 -1.79370.04933

0.05643Sistema Inglés

-0.195 16.941m pies

Cálculo de f por Swamee y Jain

PROPIEDADES DEL AGUA

T r m Pv (kPa) Hpv (m)0 1000 ### 0.613 0.0635 1000 ### 0.872 0.089

10 1000 ### 1.228 0.12515 1000 ### 1.706 0.17420 998 ### 2.338 0.23925 997 ### 3.170 0.32430 996 ### 4.243 0.43535 994 ### 5.629 0.57840 992 ### 7.376 0.75945 990 ### 9.595 0.98950 988 ### 12.33 1.27355 986 ### 15.76 1.63160 984 ### 19.92 2.06665 981 ### 25.04 2.60570 978 ### 31.16 3.25175 975 ### 38.59 4.03980 971 ### 47.34 4.97585 968 ### 57.86 6.09990 965 ### 70.1 7.41295 962 ### 84.61 8.975

100 958 ### 101.3 10.790

Tamaño nominal Diámetro interior ftAcero ced 40 mm pies0,5 0.5 15.8 0.0518 0.0271 1 26.6 0.0872 0.0231.5 1.5 40.9 0.1342 0.0212 2 52.5 0.1722 0.0193 3 77.9 0.2555 0.0184 4 102.3 0.3355 0.0175 5 128.2 0.4205 0.0166 6 154.1 0.5054 0.0158 8 202.7 0.6649 0.01410 10 254.5 0.8348 0.01412 12 303.2 0.9945 0.01314 14 333.4 1.0936 0.01316 16 381 1.2497 0.01318 18 428.7 1.4061 0.01220 20 477.9 1.5675 0.01222 22 525.6 1.7238 0.012

S. Internac

Introduzca dato de visc cinemática manualmente, en m2/s en el S.I.Introduzca valor en Sistema internacional: Pa

24 24 574.7 1.8850 0.012

hoja de cálculo con ejercicios de la guía 9

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