Anónimo
Problema de dinámica de fluidos
Hola, mi consulta es sobre un problema de hidrodinámica que no soy capaz de sacar...
No pido la solución numérica, solo el planteamiento correcto.
Como es difícil de explicar un dibujo lo escaneé y subí al siguiente enlace:
Un saludo y gracias por su interés
No pido la solución numérica, solo el planteamiento correcto.
Como es difícil de explicar un dibujo lo escaneé y subí al siguiente enlace:
Un saludo y gracias por su interés
Respuesta de gerardojose
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gerardojose, Ingeniero Tecnico Naval en Estructuras Marinas
1.- Bueno primeramente debemos utilizar bernoulli, me imagino que los depósitos son a presión atmosférica por lo que Pa=Pc=0
2.-Como tenemos las secciones y alturas, tendremos el caudal total
3.-Una vez tenemos el caudal total puedes aplicar la expresión Qt = Qac - Q3 y obtendrás el Qt
2.-Como tenemos las secciones y alturas, tendremos el caudal total
3.-Una vez tenemos el caudal total puedes aplicar la expresión Qt = Qac - Q3 y obtendrás el Qt
El caudal que me piden es Qc... ni Qac ni Qt; planteo bernouilli entre que puntos para despejar que ¿?
Gracias por intentarlo, pero así planteado no me aclara mucho la respuesta...
Gracias por intentarlo, pero así planteado no me aclara mucho la respuesta...
QT es el caudal en C osea QC,
QAC es el caudal de A a C
Q3 es el caudal que te dan 0,19
Bueno pues si calculas bernoulli (con este principio de bernoulli en este caso es obvio que al darte alturas y secciones, al igualarse las presiones ya que las dos son 0, si es que están a presión atmosférica, solo te queda de incógnita V osea la velocidad)
Una vez tienes la velocidad, calculas el QT de A hasta C y luego haces la diferencia de caudales el caudal total de la tubería osea QAC menos el caudal que te dan 0,19 te queda el caudal de Q3 hasta QC
No se si me explique mejor ahora
QAC es el caudal de A a C
Q3 es el caudal que te dan 0,19
Bueno pues si calculas bernoulli (con este principio de bernoulli en este caso es obvio que al darte alturas y secciones, al igualarse las presiones ya que las dos son 0, si es que están a presión atmosférica, solo te queda de incógnita V osea la velocidad)
Una vez tienes la velocidad, calculas el QT de A hasta C y luego haces la diferencia de caudales el caudal total de la tubería osea QAC menos el caudal que te dan 0,19 te queda el caudal de Q3 hasta QC
No se si me explique mejor ahora
Bernoulli lo aplicas entre los únicos puntos que puedes usar en la linea de agua del deposito A(hay la presión es atmosférica osea PA= o) y lo mismo con C PC=O (acuérdate de las perdidas)
PA = PC = O
Tienes las perdidas
Tienes las alturas
Hallas V --------> VAC
Una vez tienes eso con las secciones ( es cte en toda la tubería, más la VAC que también es cte en toda la tubería) tienes el QAC ya que Q=VxS
una vez tenemos QAC, usamos Q3C=QAC-Q3 ------- Q3C es el resultado o el caudal que llega a QC
es importante antes de mirar cualquier ejercicio conocer previamente la teoría así como su simbología, así como las leyes y principios que se necesitan para resolverlos, (esto te lo digo porque es bastante obvio que bernoulli en este caso solo se puede usar en los puntos A y C para igualar las presiones a 0 y facilitar así este ejercicio aun más
PA = PC = O
Tienes las perdidas
Tienes las alturas
Hallas V --------> VAC
Una vez tienes eso con las secciones ( es cte en toda la tubería, más la VAC que también es cte en toda la tubería) tienes el QAC ya que Q=VxS
una vez tenemos QAC, usamos Q3C=QAC-Q3 ------- Q3C es el resultado o el caudal que llega a QC
es importante antes de mirar cualquier ejercicio conocer previamente la teoría así como su simbología, así como las leyes y principios que se necesitan para resolverlos, (esto te lo digo porque es bastante obvio que bernoulli en este caso solo se puede usar en los puntos A y C para igualar las presiones a 0 y facilitar así este ejercicio aun más
¿Pero en un depósito (caso de A o C la energía de velocidad no se considera nula?
Además, ¿Vac constante en toda la tubería? Al variar el caudal y mantenerse la sección ha de variar el caudal forzosamente...
Si considero la velocidad nula en ambos puntos (ay c) tendría las pérdidas en función de las 2 velocidades y al aplicar bernouilli entre A y C las tendría como incógnitas...
PD:si conozco la teoría en general aunque me lio con algunos ejercicios como este...
Además, ¿Vac constante en toda la tubería? Al variar el caudal y mantenerse la sección ha de variar el caudal forzosamente...
Si considero la velocidad nula en ambos puntos (ay c) tendría las pérdidas en función de las 2 velocidades y al aplicar bernouilli entre A y C las tendría como incógnitas...
PD:si conozco la teoría en general aunque me lio con algunos ejercicios como este...
En el deposito A y en el deposito C si que las velocidades son nulas o igual a 0, pero no en la tubería,
VAC es cte para el caudal QAC
en la diferencia que haces Q3C(caudal que llega a C)= QAC - Q3, ya haces esa correcepcion
y obtienes el caudal corregido que llega a C
en bernoulli tienes:
Presiones 0, osea PA/pg y PC/pg se van
Te quedan las alturas y las perdidas que deben de ser lo que te den la VAC
a partir de hay sigues la explicación que te puse antes para hallar los caudales
Bernoulli te sirve para igualar las presiones e irte de ellas, tienes una V ya que hay transferencia del deposito A al C(la V esta claro que no es la misma en toda la tubería ya que hay una perdida de caudal 0,19 por ello calculamos el caudal total de A hasta C y luego se le resta los 0,19, y el caudal en C se ajusta, y por tanto la Velocidad de Q3 al deposito C)
VAC es cte para el caudal QAC
en la diferencia que haces Q3C(caudal que llega a C)= QAC - Q3, ya haces esa correcepcion
y obtienes el caudal corregido que llega a C
en bernoulli tienes:
Presiones 0, osea PA/pg y PC/pg se van
Te quedan las alturas y las perdidas que deben de ser lo que te den la VAC
a partir de hay sigues la explicación que te puse antes para hallar los caudales
Bernoulli te sirve para igualar las presiones e irte de ellas, tienes una V ya que hay transferencia del deposito A al C(la V esta claro que no es la misma en toda la tubería ya que hay una perdida de caudal 0,19 por ello calculamos el caudal total de A hasta C y luego se le resta los 0,19, y el caudal en C se ajusta, y por tanto la Velocidad de Q3 al deposito C)
Ya se que las presiones se me van, y que tengo las alturas...
Pero insisto en que al plantear bernouilli entre a y c tenemos dos incógnitas (por las pérdidas que están en función de las 2 velocidades que desconozco) y solamente tenemos una ecuación con la que no podríamos calcular la VAC...
(Disculpa si le doy muchas vueltas pero necesito estar seguro de que la solución es correcta ya que entregaré los ejercicios en un trabajo y un error de planteamiento me estropearía todo por lo que sería para mi mejor no entregarlo que hacerlo con dudas...)
Pero insisto en que al plantear bernouilli entre a y c tenemos dos incógnitas (por las pérdidas que están en función de las 2 velocidades que desconozco) y solamente tenemos una ecuación con la que no podríamos calcular la VAC...
(Disculpa si le doy muchas vueltas pero necesito estar seguro de que la solución es correcta ya que entregaré los ejercicios en un trabajo y un error de planteamiento me estropearía todo por lo que sería para mi mejor no entregarlo que hacerlo con dudas...)
Esta bien, mirare a fondo el ejercicio por si se me esta escapando algo, intentare responderte algo lo antes posible
Si estás seguro de la solución (la que me dijiste u otra si es que hubiese que corregir/matizar algo) solo dímelo y daré la respuesta por buena, tampoco quiero abusar pidiendo explicaciones..
Gracias por tu interés.
Gracias por tu interés.
Yo haría lo siguiente:
- Bernoulli:
Pa/pg + Ha + Va(2)/2g = Pc/pg + Hc + Vc(2)/2g + Perdidas
bien aqui como bien dices tenemos que Pa=Pc=0
tambien observamos que Va = Vc = 0
Hc como esta en el suelo es también 0 --> Hc=0
- Por lo que nos queda:
Ha = Perdidas-------------------------> sabemos que Perdidas = f x L/D x V(2)/2g
50m = 0.03 x 225m/0.5m x V(2)/2g --------------> V(2) = 72.6 m/sg---->V= 8.5 m/sg
- por lo tanto :
Qac = Vac x Sac --------> Qac = 8.5 x 0.5 = 4.2 m3/sg
- Por lo que una vez que tenemos el caudal total (Qac) podemos restarle el caudal que se pierde Q3 = 0,19 m3/sg, quedándonos:
QC = Qac - Q3 = 4,2 - 0,19 = 4,07 m3/sg
Sinceramenteno le veo más, aunque tampoco es mi fuerte los fluidos
- Bernoulli:
Pa/pg + Ha + Va(2)/2g = Pc/pg + Hc + Vc(2)/2g + Perdidas
bien aqui como bien dices tenemos que Pa=Pc=0
tambien observamos que Va = Vc = 0
Hc como esta en el suelo es también 0 --> Hc=0
- Por lo que nos queda:
Ha = Perdidas-------------------------> sabemos que Perdidas = f x L/D x V(2)/2g
50m = 0.03 x 225m/0.5m x V(2)/2g --------------> V(2) = 72.6 m/sg---->V= 8.5 m/sg
- por lo tanto :
Qac = Vac x Sac --------> Qac = 8.5 x 0.5 = 4.2 m3/sg
- Por lo que una vez que tenemos el caudal total (Qac) podemos restarle el caudal que se pierde Q3 = 0,19 m3/sg, quedándonos:
QC = Qac - Q3 = 4,2 - 0,19 = 4,07 m3/sg
Sinceramenteno le veo más, aunque tampoco es mi fuerte los fluidos
Veo que calculas las pérdidas como si la velocidad fuese cte y no lo es, por ello tengo dudas de esa solución y creo que seguiré sin incluir este ejercicio en mi trabajo...
De todos modos agradezco mucho tu interés y esfuerzo
Un saludo
De todos modos agradezco mucho tu interés y esfuerzo
Un saludo
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- Anónimo
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