Fórmulas operaciones unitarias 1

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Fórmulas operaciones unitarias 1 
Unidad 1 
𝑄 = 𝑣 ∗ Á𝑟𝑒𝑎 
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =
𝐻𝐵 ∗ 𝑄 ∗ 𝛾
75 ∗ 𝜂
 [𝐻𝑃] 
𝑝1
𝑔
+
𝑧1𝑔
𝑔𝑐
+ 𝛼
𝑣1
2
2 ∗ 𝑔𝑐
+
𝐻𝑏𝑔
𝑔𝑐
=
𝑝2
𝑔
+
𝑧2𝑔
𝑔𝑐
+ 𝛼
𝑣2
2
2 ∗ 𝑔𝑐
+ ℎ𝑓 [
𝑘𝑔𝑚
𝑘𝑔
] 
𝑝1
𝜌𝑔
+ 𝑧1 +
𝑣1
2
2𝑔
=
𝑝2
𝜌𝑔
+ 𝑧2 +
𝑣2
2
2𝑔
 [𝑚] 
 Bernoulli 
𝑝1
𝛾
+ 𝑧1 +
𝑣1
2
2𝑔
+ 𝐻𝑏 =
𝑝2
𝛾
+ 𝑧2 +
𝑣2
2
2𝑔
+ ℎ𝑓 
 Unidad 2: cañerías 
𝑆 =
ℎ𝑓
𝐿
∗ 1000𝑚 
ℎ𝑒𝑞 = ℎ𝐴𝐵 + ℎ𝐵𝐶 + ⋯ (dos tramos son equivalentes si tienen la misma pérdida de carga) 
𝑄1
𝑄2
=
𝐶1
𝐶2
 
 Hardy Cross 
𝑄𝑟𝑒𝑎𝑙 = 𝑄𝑠𝑢𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 + ∆ (𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟) 
∆ = −
∑ 𝐻𝑖
1,85 ∗ ∑
𝐻𝑖
𝑄𝑜
 
𝐶𝑜𝑛𝑣𝑒𝑛𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑖𝑔𝑛𝑜𝑠: ℎ𝑜𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜(+); 𝑎𝑛𝑡𝑖ℎ𝑜𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜(−) 
Unidad 3: Medidores de caudal 
∆𝑃 = 𝑝𝑠 − 𝑝𝑜 = ∆𝐻(𝜌𝑚 − 𝜌𝑙𝑖𝑞)𝑔 = ∆𝐻(𝛾𝑚 − 𝛾𝑙𝑖𝑞) 
𝛽 =
𝐷𝑜
𝐷
=
𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜𝑟
𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎ñ𝑒𝑟í𝑎
 
𝑅𝑒 =
𝜌 ∗ 𝐷 ∗ 𝑣
𝜇
 
 Venturi 
𝑣𝑉 = 𝐶𝑣√
2𝑔∆𝑃
(1 − 𝛽4)𝛾
 
𝐶𝑣 = 0,98 𝐷 ≤ 8
′′ 
𝐶𝑣 = 0,99 𝐷 > 8′′ 
 Placa orificio 
𝑣𝑜 = 𝐶𝑜√
2𝑔∆𝑃
(1 − 𝛽4)𝛾
 
𝑠𝑒𝑛 𝛼 =
∆𝐻
𝐿
 
 Tubo de Pitot 
𝑣𝑝 = 𝐶𝑝√
2∆𝑃
𝜌
 𝑠𝑖 𝑢𝑠𝑜 ∆𝑃 𝑒𝑛
𝑘𝑔
𝑚𝑠2
 
𝑣𝑝 = 𝐶𝑝√
2𝑔𝑐(𝑝𝑠 − 𝑝𝑜)
𝛾
 
 
Unidad 4: Bombas, ventiladores y compresores 
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =
𝐻𝐵 ∗ 𝑄 ∗ 𝛾
75 ∗ 𝜂
 [𝐻𝑃] 
ℎ𝑓 = 𝑓 ∗
𝐿
𝐷
∗
𝑣2
2𝑔
 
𝑅𝑒 =
𝜌 ∗ 𝐷 ∗ 𝑣
𝜇
 
𝜀𝑟 =
𝜀
𝐷
 
𝐴𝑁𝑃𝐴 = ±𝑧1 +
𝑝1 − 𝑝𝑉𝐴𝑃
𝜌𝑔
− ℎ𝑓𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 
𝑣𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = 1 𝑎 1,5
𝑚
𝑠
 
𝑣𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 2 𝑎 4
𝑚
𝑠
 
ℎ𝑓𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 = 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 ∗
∆𝑃
𝜌𝑔
 
Bombas semejantes 
𝐻2
𝐻1
= (
𝐷2
𝐷1
)
2
(
𝑁2
𝑁1
)
2
 
𝑄2
𝑄1
= (
𝐷2
𝐷1
)
3
(
𝑁2
𝑁1
) 
 
Compresores 
Relación de compresión 
𝑅𝑐 =
𝑃2
𝑃1
 𝐴𝐵𝑆𝑂𝐿𝑈𝑇𝐴𝑆 
Relación de temperaturas 
𝑇𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
𝑇𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛
= (
𝑃𝑑
𝑃𝑠
)
𝑘−1
𝑘
 
Trabajo de presión 
𝑊𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 =
𝑅𝑇
𝑃𝑀
ln (
𝑃2
𝑃1
) 𝑖𝑠𝑜𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑜 𝑛 = 1 
𝑊𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 =
𝑅𝑇
𝑃𝑀
∗ (
𝑘
𝑘 − 1
) [(
𝑃2
𝑃1
)
𝑘−1
𝑘
− 1] 𝑎𝑑𝑖𝑎𝑏á𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑛 ≠ 1 
Potencia al freno en CV 
𝑃𝑓 =
5,299
288
∗
(𝑇[𝐾] ∗ 𝑄𝑜 [
𝑚3
𝑚𝑖𝑛
])
𝜂
∗ ln 𝑅𝑐 𝑖𝑠𝑜𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑜 
𝑃𝑓 =
2,3022
288
∗
(𝑇[𝐾] ∗ 𝑄𝑜 [
𝑚3
𝑚𝑖𝑛
] ∗ 𝑘)
𝜂 ∗ (𝑘 − 1)
∗ [(𝑅𝑐)
𝑘−1
𝑘 − 1] 𝑎𝑑𝑖𝑎𝑏á𝑡𝑖𝑐𝑎 
Ventiladores 
Tengo una pseudodensidad 
�̅� =
𝜌𝑠 + 𝜌𝑑
2
 
𝜌 =
𝑃 ∗ 𝑃𝑀
𝑇 ∗ 𝑅
 
Potencia al freno 
𝑃𝑓 =
𝑄 ∗ 𝜌 ∗ 𝐻
𝜂 ∗ 75
 [𝐻𝑃]