Question

Un tanque de agua tiene una fuga en el punto 2 como se muestra en la siguiente figura. Si la diferencia de presión entre el punto 1 y el 2 es de 680 KPa, a) ¿Cuál será la velocidad de escape del fluido por el orificio?, b) Cuál es el caudal en litros /min

Para calcular el caudal de salida considerar un diámetro de de orificio de salida de 1.5 pulgadas

Answer 1

Explicación:

Para determinar Caudal Aplicamos Bernulli en el punto 1

y 2

D = 1000kg/m3

P1-P2= 680kpa = 680000Pa

P1 + 1/2×D×V1^2 + Dg×h1 = P2 + 1/2×D×V2^2 + D×g×h2

como podemos ver las alturas no tenemos

por lo tanto h1 = 0 h2 = 0

P1 + 1/2×D×V1^2 = P2 + 1/2×D×V2^2

P1-P2 = 1/2×D×V2^2 - 1/2×D×V1^2

P1-P2 = 1/2×D×V2^2 como no hay V1 =0

Despejamos V2

$v2 = \frac{p1 - p2}{ \frac{1}{2} \times d}$

$v2 = \sqrt{ \frac{p1 - p2}{ \frac{1}{2} \times d} }$

Si reemplzas a la fórmula obtendras la velocidad.

V2 = 36.88m/s

Como nos pide calcular el Caudal entonces será.

Dorificio = 1.5pulg

1pulg -------------->0.0254m

1.5pulg--------------->x

X = 0.0457m

Q = V×A

$36.88 \frac{m}{s} \times ( \frac{\pi \times (0.0457m) {}^{2} }{4} )$

Q = 0.0605m3/s ×(1000litros/1m3) ×(60s/1min)

Q = 1.0083 Litros/min