práctica reservorios

8/17/2019 Práctica Reservorios

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Maestría en Ingeniería de Gas Natural Universidad Mayor de San SimónProcesos Unitarios Dirección de Posgrado

PRACTICA N° 1

Balances de Masa, Energía y Momentum

1. En un equipo de flujo estacionario entra vapor de agua a 140 bares y 520 ºC con

una velocidad de 80 ms! " la salida# el fluido es un vapor saturado a 2#0 bares# y

el $rea es %00 cm2! &i el gasto m$sico es %00 'gmin# determine

a( El $rea de entrada# en cm2!

b( )a velocidad de salida# en ms!

2. *efrigerante 12 entra en una tobera adiab$tica a 5 bares y %0 ms! " la salida# el

fluido es un vapor saturado a +#2 bares con una velocidad de 200 ms! ,etermine-a( )a temperatura de entrada# en .C!

b( El gasto m$sico# en 'gs# si el $rea de salida es /#0 cm2!

. En una turbina entra vapor de agua a /0 bares y 540 ºC con una velocidad de 100

ms y sale como vapor saturado a 0!/0 bares! El tubo de entrada en la turbina

tiene un di$metro de 0!/0 m# mientras que el di$metro de salida es 4#+ m!

,etermine-

a( El gasto m$sico# en 'g!


!. En un volumen de control entran 18!0 'gmin de ogeno diat3mico en flujo

estacionario# con una velocidad de 20!0 ms y a travs de un $rea de 0#0080 m 2!

)a temperatura inicial es 2 ºC! El fluido sale del volumen de control a 50 ms y 1#8

bares a travs de un $rea de 0!00+0 m2! ,etermine-

a( )a presi3n en la entrada# en bares!

b( )a temperatura de salida# en 6!

". Entra vapor de agua en una turbina estacionariamente a 50 ms #10 7a y 550 .C!&ale a 25 'a y %0 9 de calidad! )as $reas de entrada y salidad son 180 cm2 y

4!100 cm2 respectivamente! :na prdida de calor de 50 ';'g ocurre en la turbina!

,eterminar-

a( )a tasa de flujo m$sico# en 'gs!


Docente: Dr. Marcos Lujn P!re"


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#. ,eterminar la calidad del vapor que entra a un sistema de estrangulamiento desde

un estado de-

a( 5 bar asta 1!5 bar y 120 . C!

b( 10 bar asta 0# bar y 100 .C!

$. Circula agua en estado de lquido comprimido a travs de una tobera bien aisladaen condiciones de estado estacionario! En la entrada# la presi3n# la temperatura y

la velocidad son 4#0 bares# 15#0 ºC y + ms# respectivamente# y el $rea es 10#0

cm2! El $rea de la salida es 2!50 cm 2 y la temperatura de salida es 15#05 ºC!

&uponga que el agua es incompresible# con un volumen especifico de 1#001 cm + g

y cpcla resultante sale como lquido saturado 5 bares con una

velocidad de 0!/0 ms! El calentador opera con una prdida de calor de 151#%

';min! ,etermine-

a( El gasto m$sico de vapor que entra# en 'gmin!

b( El di$metro del tubo de salida del calentador# en cm!

&. En un intercambiador de calor de tubos y cora>a entra refrigerante 12 con un gasto

m$sico de / 'gmin a 14 bar y 80 .C# y sale a 52 .C como lquido saturado! "guaen estado de lquido saturado entra en el ?nico tubo de 2 cm de di$metro a 12 .C y

sale a 24 .C como vapor saturado! Calcule-

a( )a rapide> de transferencia de calor desde el refrigerante 12# en ';min!

b( El gasto m$sico de agua# en 'gmin!

10. :na caldera domstica contiene inicialmente +#5 'g de agua a temperatura y

presi3n ambiente! &e pone a ervir la caldera sobre una ornilla que le transmite

un flujo de calor de 1!850 @! )a cocinera olvida la caldera y regresa luego de ver la

novela +5 min despus de poner la caldera! ,etermine el estado final de este

sistema! )a presi3n y temperatura ambiente son 0#8 bar y 20ºC# respectivamente!

11.En un tanque de agua fra a 12ºC y 1 bar que contiene inicialmente 4 m+ ingresa un

flujo de agua caliente de +#5 'gs a /8ºC! "l mismo tiempo que ingresa el agua

caliente# rebalsa agua del tanque con el mismo flujo de entrada! "sumiendo que se

produce una me>cla completa al interior del tanque# determine- a( cu$nta agua

debe ingresar al tanque para alcan>ar una temperatura de +5ºC# b( el tiempo que

toma alcan>ar esta temperatura!



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12.En una m$quina de lavado de botellas se tiene un total de m+ de agua a

temperatura y presi3n ambiente! &e desea calentar esta agua asta una

temperatura de 5ºC inyectancto vapor saturado a 4#8 bar! &i el flujo de vapor que

se inyecta es de 500 'g# determine en cu$nto tiempo se calentar$ el agua del

tanque!

1.or una tobera ori>ontal como la que se muestra en la figura fluye agua a un flujo

de +1#/ )s y se descarga a presi3n atmosfrica en el punto 2! El di$metro de la

tobera a la entrada es de /#4 cm y a la salida es de 2#% cm! )a temperatura del

agua es de 28ºC! ,etermine la fuer>a resultante sobre la tobera!

#igura $ro%lema &&

1!.Aomando en cuenta los datos del problema 11 pero aplicado a una reducci3n con

un semicodo como se muestra en la siguiente figura! ,etermine la fuer>a resultante

sobre el semicodo!

#igura $ro%lema &'

1".:n corro de agua tiene una velocidad de +0 ms y un di$metro de 2#54 cm y es

desviado por un aspa como muestra al figura a( donde el $ngulo de desvo es de α'

( +5º! Cu$l es la fuer>a resultante sobre el aspaB



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#igura $ro%lemas &) y &*

16.&i el mismo corro de agua descrito en el problema 1+ golpea sobre una aspa

plana como lo muestra la figura b(# determine la fuer>a resultante sobre la placa si-

a( α' ( /0º y b( α' ( /0º


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