Guía de ejercicios - Facultad de Ingeniería - UBA

Guía de ejercicios
Rev 3 Página 26
7. Descarga de aire por una tobera-tubería
76.49 Operaciones de Transferencia de
cantidad de movimiento y energía
Facultad de Ingeniería
UBA
Estimar el caudal de descarga de aire a la atmósfera desde un tanque que se encuentra a 10 6
Pa(g) y 20°C a través de una cañería de 2” Sch 40 con una longitud y accesorios que resultan en
un N = 5.6.
P0= 1.1 10 6 Paa
T0 = 293.15 K
Aire:
k = 1.4
M = 29 kg/kmol
8. Descarga de aire por una tobera-tubería
P3 = 1.01 10 5 Paa
Un gran tanque que contiene aire a una presión de 1 MPaa y a una temperatura de 20 °C,
descarga a la atmósfera a través de un sistema tobera- tubería. La tubería es de acero al carbono
de DN ½ Sch 40 con una longitud de 1,25 m.
Determinar la presión:
a.1) en la mitad de la tubería (0,625 m),
a.2) a una distancia del 20% del recorrido (0,25 m),
a.3) y a la salida de la tobera.
Calcular el caudal másico a través del sistema
9. Escape violento de aire por una tubería
Se rompe un disco de ruptura en un tanque presurizado y se escapa aire. La presión cerca de la
entrada a la tubería es de 550 kPag, la temperatura es de 18 ºC, y el diámetro de la tubería 0,30
m. El tubo tiene 200 m de largo y el flujo másico que escapa corresponde a flujo estrangulado.
Se desea conocer la presión, temperatura y velocidad del aire en la salida de la tubería
suponiendo:
a) flujo isotérmico
b) flujo adiabático
c) Determinar la cantidad de calor que intercambiará el sistema en el caso isotérmico si el
coeficiente global de transferencia de calor es de 10 W/(m2· ºC) y el entorno se encuentra a 25 ºC.