**Conjunto de ejercicios 8-55
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El sistema 8-55 consta de dos torres, A y B. Un fluido fluye desde la torre A hacia la torre B, gracias a la diferencia de presión. Se sabe que el caudal del fluido es Vf = 14 m³/h, su densidad es ρ = 1000 kg/m³ y su viscosidad es μ = 1×10⁻³ Pa·s. La presión en la torre A es PA = 400 kPa. La longitud total del tubo es L = 20 m. La rugosidad absoluta del tubo es ε = 0,3 mm, y su diámetro interno es di = 50 mm. Se sabe además que la resistencia local en el tubo es ΔPt = 40,2 kPa. Se necesita determinar: bajo las condiciones mencionadas, ¿cuál de los siguientes valores debería ser aproximadamente el valor de la presión PB en la torre B? (1) 345,8 kPa (2) 386,0 kPa (3) 182,02 kPa (4) 222,22 kPaε/di = 0,3/50 = 0,006
560/Re = 560/99080 = 0,005652
Por lo tanto, ε/di > 560/Re; el fluido se encuentra en la región de turbulencia. La fórmula para calcular λ es:
λ = [1,74 – 2×log(2ε/di)] – 2 = [1,74 – 2×log(2×0,3/50)] – 2 = 0,03212
ΔPf = 0,03212 × 20 / 0,05 × 1000 × 1,9816 × 1,9816 / 2 = 252,25 kPa
252,25 + 40,2 = 400 – PB
PB = 107,6 kPa. Esa es la respuesta que he obtenido. Por favor, señor, explíquemelo.
El sistema 8-55 consta de dos torres, A y B. Un fluido fluye desde la torre A hacia la torre B, gracias a la diferencia de presión. Se sabe que el caudal del fluido es Vf = 14 m³/h, su densidad es ρ = 1000 kg/m³ y su viscosidad es μ = 1×10⁻³ Pa·s. La presión en la torre A es PA = 400 kPa. La longitud total del tubo es L = 20 m. La rugosidad absoluta del tubo es ε = 0,3 mm, y su diámetro interno es di = 50 mm. Se sabe además que la resistencia local en el tubo es ΔPt = 40,2 kPa. Se necesita determinar: bajo las condiciones mencionadas, ¿cuál de los siguientes valores debería ser aproximadamente el valor de la presión PB en la torre B? (3) 182,02 kPa
El método del autor es correcto; solo cometió un error simple. Se calculó mal ΔPf: 0.03212*20/0.05*1000*1.9816*1.9816/2 = 252.25 kPa. Basta con desplazar la coma decimal una posición hacia la izquierda para obtener el valor correcto； Además, el coeficiente de resistencia se puede consultar en tablas; de forma más sencilla: la respuesta es 334.59