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21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC1 Flujo de fluidos en tuberías Tipos de flujo Coeficiente de fricción No. de Reynolds Rugosidad relativa Ec.

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1 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC1 Flujo de fluidos en tuberías Tipos de flujo Coeficiente de fricción No. de Reynolds Rugosidad relativa Ec. Darcy Pérdidas de carga en accesorios por fricción Flujo interno Flujo externo laminarturbulento Reynolds Flujo de fluidos ¿caída de presión? ¿diámetro mínimo? ¿Caudal? Flujo en tuberías Situaciones de cálculo tuberías fin

2 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC2 Pérdidas de carga Cuando un fluido fluye por una tubería, u otro dispositivo, tienen lugar pérdidas de energía debido a factores tales como: la fricción interna en el fluido debido a la viscosidad, la presencia de accesorios. La fricción en el fluído en movimiento es un componente importante de la pérdida de energiá en un conducto. Es proporcional a la energía cinética del flujo y a la relación logitud/diámetro del conducto. En la mayor parte de los sistemas de flujo, la pérdida de energía primaria se debe a la fricción de conducto. Los demas tipos de pérdidas son por lo general comparativamente pequeñas, por ello estas péridas suelen ser consideradas como pérdidas menores. Estas ocurren cuando hay dispositivos que interfieren el flujo: valvulas, reductores, codos, etc.

3 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC3 Ecuación de energía Pérdidas de carga Turbina Bomba Flujo 2 1 h T h b h P Ecuación de energía: La energía perdida es la suma de: h p = h f + h a

4 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC4 Pérdidas de carga por fricción Si consideramos un flujo permanente e incompresible en una tubería horizontal de diámetro uniforme, la ecuación de energía aplicada al V.C. Puede disponerse en la siguiente forma: 12 V.C. 0 0 V 1, u 1, p 1 D,z 1 V 2, u 2, p 2 D,z 2

5 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC5 Pérdidas de carga por fricción Como: la sección del tubo es constante y su posición es horizontal; se tiene: Los dos términos del segundo miembro de esta ecuación se agrupan en un solo término denominado pérdidas de carga pro fricción.

6 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC6 Ecuación de Darcy Las variables influyentes que intervienen en el proceso son: p caída de presión V velocidad media de flujo densidad del fluido viscosidad del fluido D diámetro interno del conducto L longitud del tramo considerado e rugosidad de la tubería (J/kg) o(m) Estas variables pueden ser agrupadas en los siguientes parámetros adimensionales:

7 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC7 Coeficiente de fricción No. de Reynolds f = f(Re, ) Flujo turbulento Ecuación de Colebrook Flujo laminar Rugosidad relativa Moody

8 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC8 Coeficiente de fricción No. de Reynolds f = f(Re, ) Flujo turbulento Ecuación de Colebrook Flujo laminar Rugosidad relativa Moody

9 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC9

10 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC10 Diagrama de Moody

11 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC11 Diagrama de Moody.034 Re= 30000

12 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC12 Diagrama de Moody.034 Re= 30000

13 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC13

14 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC14

15 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC15 Pérdidas de carga en accesorios Coeficiente KLongitud Equivalente Equivalencia entre ambos métodos

16 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC16

17 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC17

18 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC18 Reynolds 1.54 Flujo laminar

19 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC19 Reynolds 9.6, 13.1 y 26. Flujo laminar

20 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC20 Flujo laminar Reynolds 9.6, 13.1 y 26

21 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC21 Flujo laminar Reynolds 9.6, 13.1 y 26

22 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC22

23 21/07/2001Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC23

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