Flujo de fluidos en tuberías

Flujo de fluidos en tuberías
Flujo en tuberías Situaciones de cálculo Tipos de flujo Pérdidas de carga ¿caída de presión? por fricción Flujo externo Flujo interno Coeficiente de fricción No. de Reynolds Rugosidad relativa Ec. Darcy tuberías ¿diámetro mínimo? Reynolds laminar turbulento en accesorios ¿Caudal? < 2100> fin 21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC

Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC
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. 21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC

Ecuación de energía Pérdidas de carga
Turbina Bomba Flujo 2 1 hT hb hP Ecuación de energía: La energía perdida es la suma de: hp = hf + ha 21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC

Pérdidas de carga por fricción
V.C. V1, u1 , p1 D ,z1 1 2 V2, u2 , p2 D ,z2 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: 21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC

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. 21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC

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 Estas variables pueden ser agrupadas en los siguientes parámetros adimensionales: (J/kg) o (m) 21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC

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

21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC

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

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

Pérdidas de carga en accesorios
Coeficiente K Longitud Equivalente Equivalencia entre ambos métodos 21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC

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

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

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

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