presentacion
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Este documento trata sobre los conceptos básicos del flujo de fluidos en tuberías, incluyendo tipos de flujo, pérdidas de carga, y ecuaciones para calcular caídas de presión, diámetro mínimo y caudal. Explica que la fricción en el fluido es la causa principal de pérdidas de energía, y cómo se pueden modelar y calcular estas pérdidas usando el número de Reynolds, la rugosidad relativa y la ecuación de Colebrook.
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- 1. Participante: Fernando Rueda C.I: 14876690 1
- 2. Flujo de fluidos Flujo en tuberías Tipos de flujo Pérdidas de carga Situaciones de cálculo ¿caída de Flujo externo Flujo interno por fricción presión? •Coeficiente de fricción tuberías •No. de Reynolds ¿diámetro •Rugosidad relativa mínimo? •Ec. Darcy laminar Reynolds turbulento en accesorios ¿Caudal? < 2100> 2
- 3. 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. 2 p1 p2 V1 p 1 22 V g (Z1 Z2) 2 •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
- 4. 2 p2 V2 gZ 2 2 hT 2 Turbina hP 2 p2 V2 gZ 2 2 p1 V1 2 p2 2 V2 gZ 1 gh B gZ 2 gh T gh p 2 2 2 p2 V2 gZ 2 2 hb 1 Bomba p1 V1 2 Flujo gZ 1 2 Ecuación de energía: 2 2 La energía perdida es la suma de: p1 V1 p2 V2 gZ 1 gh B gZ gh T gh P 2 2 2 hp = hf + ha 4
- 5. V.C. V1, u1 1 2 V2, u2 , p1 , p2 D ,z1 dQ D ,z2 dm 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: 2 2 0 0 p1 p2 V1 V 2 dQ g ( z1 z2 ) (u 2 u1 ) 2 dm 5
- 6. Como: la sección del tubo es constante y su posición es horizontal; se tiene: p dQ u dm Los dos términos del segundo miembro de esta ecuación se agrupan en un solo término denominado pérdidas de carga pro fricción. dQ p hf u hf dm 6
- 7. Las variables influyentes que intervienen en el proceso son: p caída de presión Estas variables pueden ser agrupadas en V velocidad media de flujo los siguientes parámetros adimensionales: densidad del fluido p VD l e F , , viscosidad del fluido V 2 D D D diámetro interno del conducto p l VD e f , L longitud del tramo considerado V 2 D D e rugosidad de la tubería 2 2 l V l V hf f (J/kg) o hf f (m) D 2 D 2g 7
- 8. f = f(Re, ) No. de Reynolds Rugosidad relativa VD e Re D Flujo laminar Flujo turbulento Ecuación de Colebrook 64 Moody f Re 1 1 2 . 51 2 log f 3 .7 Re f 8
- 9. f = f(Re, ) No. de Reynolds Rugosidad relativa VD e Re D Flujo laminar Flujo turbulento Ecuación de Colebrook 64 Moody f Re 1 1 2 . 51 2 log f 3 .7 Re f 9
- 10. 10
- 11. .034 Re= 30000 11
- 12. .034 Re= 30000 12
- 13. Coeficiente K Longitud Equivalente 2 2 V Le V ha k ha f 2 D 2 Equivalencia entre ambos métodos Le k f D 13
- 14. Reynolds 1.54 14
- 15. Reynolds 9.6, 13.1 y 26 . 15
- 16. Reynolds 9.6, 13.1 y 26 16
- 17. Reynolds 9.6, 13.1 y 26 17
- 18. 18
- 19. fin 19