flujo de fluidos en tuberías
DESCRIPTION
Flujo de FluidoTRANSCRIPT
![Page 1: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/1.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 1
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
laminar turbulento Reynolds
Flujo de fluidos
< 2100>
¿caída de presión?
¿diámetro mínimo?
¿Caudal?
Flujo en tuberías Situaciones de cálculo
tuberías
fin
![Page 2: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/2.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 2
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. )(2 21
22
2121 ZZgVVpp
−+−
+−ρ ρ
1p
•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.
![Page 3: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/3.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 3
Ecuación de energía Pérdidas de carga
pTB ghghgZVpghgZVp++++=+++ 2
222
1
211
22 ρρ
No se puede mostrar la imagen en este momento.
Turbina
Bomba Flujo
2
1
hT
hb
hP
2
22
22 VgZp
++ρ 2
22
22 VgZp
++ρ
2
22
22 VgZp
++ρ
PTB ghghgZVpghgZVp++++=+++ 2
222
1
211
22 ρρ
Ecuación de energía:
2
222
2gZVp
++ρ
1
211
2gZVp
++ρ
La energía perdida es la suma de:
hp = hf + ha
![Page 4: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/4.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 4
Pérdidas de carga por fricción
dmdQuuzzgVVpp
−−=−+−
+− )()(
2 1221
22
2121
ρ
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:
1 2 V.C.
0 0
V1, u1 ρ, p1 D ,z1
V2, u2 ρ, p2 D ,z2
dmdQ
![Page 5: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/5.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 5
Pérdidas de carga por fricción
dmdQup
−∆=∆ρ
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.
ff hpdmdQuh =
∆⇒−∆=
ρ
![Page 6: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/6.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 6
Ecuación de Darcy
2
2VDlfhf =
Las variables influyentes que intervienen en el proceso son:
∆p caída de presión V velocidad media de flujo ρ densidad del fluido µ viscosidad del fluido D diámetro interno del conducto L longitud del tramo considerado e rugosidad de la tubería
(J/kg) o gV
Dlfhf 2
2
= (m)
Estas variables pueden ser agrupadas en los siguientes parámetros adimensionales:
=
∆De
DlVDF
Vp ,,2 µ
ρρ
=
∆DeVDf
Dl
Vp ,2 µ
ρρ
![Page 7: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/7.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 7
Coeficiente de fricción
No. de Reynolds
f = f(Re,ε)
Flujo turbulento Ecuación de Colebrook
µρVDRe = D
e=ε
Re64
=f
Flujo laminar
Rugosidad relativa
Moody
+−=
ff Re51.2
7.31log21ε
![Page 8: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/8.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 8
Coeficiente de fricción
No. de Reynolds
f = f(Re,ε)
Flujo turbulento Ecuación de Colebrook
µρVDRe = D
e=ε
Re64
=f
Flujo laminar
Rugosidad relativa
Moody
+−=
ff Re51.2
7.31log21ε
![Page 9: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/9.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 9
![Page 10: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/10.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 10
Diagrama de Moody
![Page 11: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/11.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 11
Diagrama de Moody
.034
Re= 30000
![Page 12: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/12.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 12
Diagrama de Moody
.034
Re= 30000
![Page 13: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/13.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 13
![Page 14: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/14.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 14
![Page 15: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/15.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 15
Pérdidas de carga en accesorios
2
2Vkha = 2
2VDLfh e
a
=
=
DLfk e
Coeficiente K Longitud Equivalente
Equivalencia entre ambos métodos
![Page 16: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/16.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 16
![Page 17: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/17.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 17
![Page 18: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/18.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 18
Reynolds 1.54
Flujo laminar
![Page 19: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/19.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 19
Reynolds 9.6, 13.1 y 26 .
Flujo laminar
![Page 20: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/20.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 20
Flujo laminar
Reynolds 9.6, 13.1 y 26
![Page 21: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/21.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 21
Flujo laminar
Reynolds 9.6, 13.1 y 26
![Page 22: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/22.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 22
![Page 23: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/23.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 23
![Page 24: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/24.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 24
![Page 25: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/25.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 25
![Page 26: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/26.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 26
![Page 27: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/27.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 27
![Page 28: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/28.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 28
![Page 29: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/29.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 29
![Page 30: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/30.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 30
![Page 31: Flujo de Fluidos en Tuberías](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022012305/563dbb2f550346aa9aaaf5f0/html5/thumbnails/31.jpg)
21/07/2001 Emilio Rivera Chávez / UTO-FNI-MEC 31