Tema 1 Flujo de fluidos Tecnologico Nacional de México Instituto Tecnológico de Toluca Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica M.C. Yenissei M. Hernández Castañeda pseparacion@gmail.com

Competencia específica Calcula los parámetros para la selección de equipos empleados en el flujo de fluidos usando los criterios de selección y la ecuación de energía mecánica

Contenido de la presentación 1. 1 Balance de energía mecánica 1.2 Líneas hidráulicas 1.3 Medidores de flujo 1.4 Bombas y compresores

1.1. Ecuación de energía mecánica

Ecuación de energía mecánica Sistema Alrededores Calor Q Trabajo W Energía asociada a la masa: E. Interna E. Potencial E. Cinética Energía transportada a través de la frontera del sistema: Realizado por el sistema Realizado por los alrededores Mecánico No mecánico La energía se guarda en forma de…

Ecuación de energía mecánica: sistemas abiertos Alrededores Calor Q Trabajo W Energía asociada a la masa: E. Interna E. Potencial E. Cinética Energía transportada a través de la frontera del sistema:

Ecuación de energía mecánica El balance macroscópico de energía para cualquier sistema es: Si no hay reacción química:

Ecuación de energía mecánica Si se trata de un proceso en estado estacionario, no existe acumulación de energía:

Ecuación de energía mecánica Sistema 1 2 E1 P1 v1 A1 E2 P2 v2 A2 z1 z2 Wf Q Un Sistema Abierto es aquel donde existe entrada y salida de masa, así como de energía. Entradas = Salidas

Ecuación de energía mecánica 1 2 E1 P1 v1 A1 E2 P2 v2 A2 z1 z2 Wf Q

Ecuación de energía mecánica (Efecto de la distribución de velocidades sobre la energía cinética) * Para flujo turbulento a = 1

Ecuación de energía mecánica Recordando que: Y además:

Ecuación de energía mecánica: Fricción del Fluido En un fluido ideal la viscosidad es cero y no existe un esfuerzo cortante o transferencia de momento a la pared del conducto. La viscosidad de un fluido real tiende a presentar una resistencia al flujo, lo que resulta en una transferencia de momento a la pared del conducto. Suponiendo un flujo isotérmico e ideal en una tubería: Ecuación de Bernoulli (fluido perfecto)

Ecuación de energía mecánica: Fricción del Fluido En un fluido real, el trabajo realizado contra la presión resultará en la disipación de energía mecánica, la cual aparece degradada como calor, el cual es absorbido por el propio fluido. Por lo tanto: Pérdidas por fricción

Ecuación de energía mecánica: Potencia La Potencia es la razón con respecto al tiempo (rapidez) en que se hace un trabajo. Donde: - Potencia - Flujo másico (masa/tiempo) - Trabajo de flecha