¿Cuál es la nueva presión de salida?

La caída de presión cuando un fluido fluye a través de una tubería está dada por la ecuación de Darcy

Caída de presión = f L / D * v ^ 2/2 * d (en pascales)

f = Factor de fricción, que depende de la suavidad de la tubería, el material, etc. Para la mayoría de los cálculos de ingeniería, f = 0.02

L = longitud de la tubería

D = diámetro de tubería

v = Velocidad del fluido que fluye a través de la tubería.

g = aceleración debido a la gravedad

d = densidad del agua = 1000 m ^ 3 / min

Ya que en su pregunta, la misma tubería está allí. entonces f, L y D son iguales. También d es igual ya que se puede suponer que el agua es un líquido incompresible. Ahora viene el factor “v”, que es la velocidad del fluido. Depende de la tasa de descarga. Si la tasa de descarga también es la misma en ambos casos, la caída de presión en el segundo caso también sería la misma en el primer caso.

Caída de presión en el primer caso = 85–20 = 65

entonces la presión de salida en el segundo caso sería P-out = 5400–65 = 435 Psi.

Este problema necesita ser mejor especificado. Se requiere más información sobre la naturaleza de la salida: ¿se trata de una salida libre o es justo donde conduce a otra tubería? Si es un flujo de salida libre, ¿estamos lidiando con un caso de flujo ahogado? Algunas de las respuestas anteriores han asumido que ambos casos tienen el mismo flujo, pero esto no se indica en la pregunta. No se nos dice si se trata de un flujo de líquido o gas, y ¿quién usa psig?

Asumiendo el mismo fluido, el flujo a través de la tubería es el mismo (Q1 = Q2)
En el primer caso, la caída de presión se produce debido a la pérdida de carga por fricción.
Para un flujo igual, el mismo fluido, la misma longitud y diámetro de la tubería, la pérdida de carga por fricción es la misma iehf = 65 / (\ rho g)
Entonces el Pin / (\ rho g) = Pout / (\ rho g) + hf
Entonces Pout = 400-65 = 335 psig

Como bien sabrá, hay dos tipos de flujo, laminar y turbulento. Para el flujo laminar, la caída de presión depende solo del número de Reynolds. Mientras que para el flujo turbulento, la caída de presión depende del número de Reynolds y de la aspereza de la tubería. De cualquier manera, la caída de presión no depende de la presión de entrada.

Dado que el número de Reynolds no cambia entre los dos casos (en virtud del diámetro de la tubería y las propiedades del fluido), así como la rugosidad, la caída de presión debe ser igual en ambos casos.

Caída de presión = 85 psig – 20 psig = 65 psig

He dado mi solución en función de las condiciones proporcionadas por usted en esta imagen. Espero que sea de ayuda. Por favor, míralo.

He usado la ecuación de Bernoulli con pérdidas en la tubería.

Considerando que el fluido es compresible y es fluido newtoniano, tubería de sección transversal uniforme, podemos aplicar el principio de Bernouli. Pero aún así, los datos son insuficientes, ya que necesitamos saber cuál es la velocidad de entrada del fluido. Una vez que se conoce la velocidad, podemos suponer que no hay cambio en la velocidad ya que el área de la sección transversal de la tubería no cambia. A partir de esta velocidad, podemos calcular la pérdida de carga de la siguiente manera:

hl = (4 * f * l * v ^ 2) / (2 * g * d)

A partir de esto, podemos calcular el valor de ‘f’ siempre que conozcamos los otros términos.

La misma fórmula que se puede aplicar en el segundo caso produce una pérdida de carga que, cuando se resta de la carga de presión de entrada, genera una carga de presión de salida.