Hidráulica de tuberías; Juan Saldarriaga, Capítulo 1

A través de un tubo de 150mm de diámetro fluyen 124 L/s de agua con una temperatura de 15°C. Calcule el número de Reynolds y establezca si el flujo es laminar o turbulento.

Datos:

Tenemos que:

Considerando que conocemos el diámetro; entonces:

Teniendo en cuenta que:

Basados en la velocidad obtenida:

Sabiendo que el flujo laminar se presenta con Re≤2000; entonces el flujo obtenido es turbulento.

Para la tubería del problema anterior ¿Cuál sería el caudal límite para el flujo laminar? Mediante este resultado, explique por qué es tan difícil encontrar flujos laminares cuando el fluido en un sistema de tuberías es agua.
Tal como fue relacionado en el …ver más…

Utilizamos entonces este valor para continuar

- Ecuación de Colebrook-White

f
A
f (A-2)
0,012
6,58
0,023
0,023
6,86
0,0211
0,0211
6,83
0,0214
0,0214
6,83
0,0213
0,0213
6,3
0,0213

Reemplazamos el valor obtenido en la iteración y tenemos que:

-Diagrama de Moody
Con los resultados obtenidos podemos verificar que aún realizando el diagrama de Moody, obtendremos el mismo f=0,0213

Calcule el factor de fricción para el flujo en una tubería con un número de Reynolds de 12000 y con una rugosidad relativa de 0,0000001. Utilice las ecuaciones de Blassius (Ecuación 1,46), de Prandtl-von Kármán (Ecuación 1,54), de Colebrook-White (Ecuación 1,69) y el diagrama de Moody. Comente los resultados.
- Ecuación de Blassius

- Ecuación de Prandtl-von Kármán

Iteración f A f (A-2)
0,012
5,43
0,0338
0,0338
5,88
0,0288
0,0288
5,81
0,0295
0,0295
5,82
0,0294
0,0294
5,82
0,0294

Tomamos entonces 0,0294 como valor para continuar, reemplazamos

- Ecuación de Colebrook-White

Iteración f A f (A-2)
0,012
5,43
0,0338
0,0338
5,88
0,0288
0,0288
5,81
0,0295
0,0295
5,82
0,0294
0,0294
5,82
0,0294

Tomamos 0,0294 como el valor obtenido, continuamos:

Calcule el factor de fricción para el flujo en una tubería con un número de Reynolds de 8x106 y con una rugosidad relativa de 0,002. Utilice las ecuaciones de Prandtl-von Kármán (Ecuación 1,58), de