Question

En la figura, el fluido es agua y descarga libremente a la atmósfera. Para un flujo másico de 15 kg/s, determine la presión en el manómetro.

Answer 1

La presión manometrica en la entrada de la tuberia de la figura es de Peman = 142.35 kPa

Explicación paso a paso:

Primeramente calculamos las velocidades en la entrada y la salida

Para la entrada, con la ecuacion de flujo másico

m = dVA

Ve = 4*15kg/s / 1000kg/m³*π(0.05m)²

Ve = 7.64 m/s

Vs =  4*15kg/s / 1000kg/m³*π(0.08m)²

Ve = 2.98 m/s

Aplicamos  la Ecuacion de Bernoulli

Pe/d + 1/2 Ve² + ghe = Ps/d + 1/2 Vs² + ghs

Pe = d [ Ps/d + ghs + 1/2Vs² - 1/2Ve²]

Pe = 1000 [ 100000/1000 + 9.8*12 + 1/2(7.64)² - 1/2(2.98)²]    

Pe = 242.35 kPa

Peman = Pe -Patm = 242.35 kPa - 100kPa

Peman = 142.35 kPa