parcial con solución fenómenos de transporte

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PROBLEMA 3 Se quiere transportar un fluido newtoniano desde el tanque T 1 al tanque T 2 tal como lo muestra la figura, la válvula V inicialmente esta cerrada, al abrirla se comporta como parte de la tubería de longitud L=3m, ambos tanque están abierto a la atmosfera; si el nivel del fluido de propiedades conocidas (µ=1.37x10 -3 (kg/m).s, ρ=999.7 kg/m 3 ), esta a una altura H=1.8 m en el primer tanque, determine el tiempo en que tarda en llenarse el tanque T 2 al quedar completamente vacío el tanque T 1 . Tome D T1 =0.8 m como una relación del perímetro del tanque T 1 , D T2 = 2m la relación para el tanque T2; el ángulo es 45° y diámetro de tubería d T =0.02m Datos Liquido Tuberia long 3 := m dens 999.7 := kg m 3 dtub 0.02 := m visc 1.307 10 3 - := Kg m s ang π 4 - := Tanque 1 Tanque 2 H al 1.8 := m DT2 2 := m DT1 0.8 := m gr 9.81 := m s 2 sin ang ( ) 0.707 - = x1 4 DT1 2 DT2 2 H al := x1 1.152 = c1 dens gr H al long := c2 dens gr 1 4 DT1 2 DT2 2 - long := c1 5.884 10 3 = c2 1.177 10 3 = c3 π dtub 4 64 visc DT1 2 c1 dens gr sin ang ( ) - ( ) := c4 π dtub 4 64 visc DT1 2 c2 := c3 0.12 = c4 0.011 = t 0 x1 h 1 c3 c4 h - d := t 10.116 = seg

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Parcial con respuesta calculada en MathCad, de la cátedra Fenómenos de transporte I en la USB. Trata en conjunto los temas de tanques, presión hidrostática, fluido newtoniano, válvulas, pérdidas mayores y menores.

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Page 1: Parcial con solución Fenómenos de Transporte

PROBLEMA 3

Se quiere transportar un fluido newtoniano desde el tanque T1 al tanque T2 tal como lo muestra la figura, la válvula V inicialmente esta cerrada, al abrirla se comporta como parte de la tubería de longitud L=3m, ambos tanque están abierto a la atmosfera; si el nivel del fluido de propiedades conocidas (µ=1.37x10-3 (kg/m).s, ρ=999.7 kg/m3), esta a una altura H=1.8 m en el primer tanque, determine el tiempo en que tarda en llenarse el tanque T2 al quedar completamente vacío el tanque T1. Tome DT1=0.8 m como una relación del perímetro del tanque T1, DT2= 2m la relación para el tanque T2; el ángulo es 45° y diámetro de tubería dT=0.02m

Datos Liquido Tuberia

long 3:= mdens 999.7:=

kg

m3

dtub 0.02:= m

visc 1.307 103-:=

Kg

ms ang 2π

π

4-:=

Tanque 1 Tanque 2

Hal 1.8:= m DT2 2:= m

DT1 0.8:= m gr 9.81:=m

s2

sin ang( ) 0.707-=

x1 4DT1

2

DT22

Hal:=x1 1.152=

c1dens gr Hal

long:=

c2

dens gr 14 DT1

2

DT22

-

long:=

c1 5.884 103=

c2 1.177 103=

c3π dtub

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64 visc DT12

c1 dens gr sin ang( )-( ):= c4π dtub

4

64 visc DT12

c2:=

c3 0.12=c4 0.011=

t

0

x1

h1

c3 c4 h-

d:=t 10.116= seg