Problema #01

Con el fin de suministrar vapor recalentado a un colectivo de máquinas de una industria textil, se instala una caldera de vapor, encontrándose a la salida de la misma un tanque de almacenamiento. Las condiciones del fluido a la entrada de la caldera son: P1c= 1 bar (abs); T1c= 100°C; h1c= 2676 KJ/Kg, siendo la velocidad del fluido a la entrada de 5m/s. En la caldera, el vapor se calienta hasta adquirir una temperatura de T2c = 350°C y una presión de P2c = 500 KPa (abs).
Considérese: R = 287 J/Kg K; K = 1,4; µvapor = 1,086*10-5 N.s/m2; Cp = 1,8641 KJ/Kg K.

Determine: 1. El número de Match a la salida de la caldera M2c, sabiendo que el calor comunicado al fluido es de 500 KJ/Kg K. 2. Si el tubo que une a los dos …ver más…

5. Si la presión a la salida del conducto se quiere que sea de 250 KPa, halle el número de Match en este punto: P1P2= 500 KPa250 KPa=2 P1P2= P1P*(M1)P2P*M2 A la entrada del conducto, se ha visto que: M1 = 0,52 (Fanno): P1P*=2,0519 P2P*M2=P1P*(M1)P1P2= 2,05192=1,02595 Entrando en las tablas de Fanno para P2P*M2= 1,02595 M2 ≈ 0,98. Se obtiene que el número de Match a la salida del conducto es de 0,98. 6. Datos en los puntos de entrada (1) y salida (2) del conducto: P01 = 500 KPa. P02 = 50 Kpa. ṁ = 1Kg/s. ɛ = 0,01 mm. T01 = 641 K. Se va a considerar que para estas condiciones se tiene flujo bloqueado. Se calcula el número de Reynolds en función del diámetro. Re=V.Dυ=4.ṁπ.µ.D=4*1Kg/sπ*1,086*10-5 N.sm2.D=117241,2D El cálculo del diámetro se realizará aplicando la ecuación para régimen sónico. ṁ= K.P01.AT01.R.M11+K-12M12K+12K-1 Siendo A= πD24 Despejando el diámetro: D2= 4π* ṁT01.RP01.K*1M1*1+K-12M12K+12(K-1) AA*=1M1*2K+11+K-12M12K+12(K-1) Con lo cual se obtiene: D2= 4π* ṁT01.RP01.K*K+12K+12(K-1)*AA*M1 Sustituyendo valores: D=0,0399AA*M1 Se conoce, además, que para este