Question

Se tiene aire a 110 kpa y 50°c que fluye hacia arriba por un ducto inclinado de 6 cm de diámetro, a razón de 45 l/s. entonces, mediante un reductor, el diámetro del ducto se reduce hasta 4 cm. se mide el cambio de presión de uno a otro extremo del reductor mediante un manómetro de agua. la diferencia de elevación entre los dos puntos del tubo en donde se fijan las dos ramas del manómetro es de 0.20 m. determine la altura diferencial entre los niveles del fluido de las dos ramas del manómetro.

Answer 1

Respuesta.

Para resolver este problema se debe aplicar el principio de bernoulli, el cual es el siguiente:

P2 - P1 + 0.5*d*(V2² - V1²) + d*g*(h2 - h1) = 0

Los datos son los siguientes:

d = 1.28 kg/m³

P2 - P1 = 1000*9.81*0.2 = 1962 Pa

g = 9.81 m/s²

V1 = 0.045 m³/s / π*(0.06)²/4 = 15.92 m/s

V2 = 0.045 m³/s / π*(0.04)²/4 = 35.81 m/s

Sustituyendo los datos en la ecuación se tiene que la diferencia de altura es la siguiente:

1962 + 0.5*1.28*(35.81² - 15.92²) + 1.28*9.81*(h2 - h1) = 0

h2 - h1 = 208.7 m