Fluido De Gas

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt
Programa: Ingeniería de Gas

Integrantes:

Randy Nava, C.I.: 19.544.467
Daniel Alvarado, C.I.: 19.547.261
Yorman Espinoza, C.I.: 20.834.483
Andres Cubillan, C.I.: 22.479.242
Ruben Victoria, C.I.: 21.360.383
Ninoska Reverol, C.I.: 20.275.212Derecks Durante, C.I.: 20.371.573

Altagracia, febrero 2012
Introducción

Hace cien años el agua era el único fluido importante que se transportaba por tuberías. Sin embargo, hoy cualquier fluido se transporta por tuberías, durante su producción, proceso, transporte o utilización. La era de la energía atómica y de los cohetes espaciales ha dado nuevos fluidos como son los metales líquidos,sodio, potasio, bismuto y gases licuados como oxígeno, nitrógeno, etc.; entre los fluidos más comunes se tiene al petróleo, agua, gases, ácidos y destilados que hoy día se transportan por tuberías.
En el siguiente trabajo daremos a conocer los fluidos de los gases en válvulas, tuberías, su presión, sus temperaturas, entre otros.

Ecuaciones Básicas:
La Ecuación de Bernoulli y un criteriopara el flujo incompresible.
Una de las ecuaciones más utilizadas en mecánica de fluidos es la ecuación de Bernoulli:

Se demostrara que en el límite de números de Match muy pequeños, la ecuación isoenergética e isoentrópica para la presión se vuelve idéntica a la ecuación Bernoulli. Creando un criterio para decidir si el flujo de un gas se puede tratar como incompresible. Considerando un flujoestacionario sin esfuerzo cortante, trabajo en el eje o transferencia de calor. A estas condiciones, la presión de estancamiento es constante. Se supondrá que los cambios en elevación son despreciables. Si el fluido es incompresible, la presión en cualquier lugar se puede calcular a partir de la ecuación de Bernoulli en la forma de presión (Flujo incompresible):

Si el fluido es compresible y ungas ideal, las presiones estática y de estancamiento están relacionadas por medio de (Flujo compresible):

Si la consideración se restringe a números de Mach menores que 1, se puede desarrollar el binomio que contiene al número de Mach en una serie infinita empleando el teorema binomial de Newton:

De la ecuación:

Se tiene:

Si el número de Mach es pequeño, entonces M2/4 es pequeñocomparado con 1 y se puede escribir que:

En consecuencia, la ecuación Bernoulli es una aproximación a la relación de presión del flujo isoenergetico e isoentropico para números de Mach pequeños. Lo preciso de esta aproximación depende de lo pequeño del número de Mach. La ecuación muestra que a bajos números de Mach el error es proporcional a M2/4. si se deseara limitar el error al emplear laecuación Bernoulli para el cálculo de la presión a no más del 2 por ciento, entonces:

No hay nada especial en el error del 2 por ciento. Para estimaciones gruesas, un error del 5 por ciento podría ser aceptable, en cuyo caso el número de Mach debe ser menor que 0.45. El criterio más ampliamente utilizado para el límite entre el flujo compresible y el incompresible coloca el umbral del número deMach en 0.3: En general se puede suponer que un flujo con M < 0.3 sea incompresible.
La ecuación de Navier-StoKes para flujo isotérmico incompresible
Por definición el tensor de esfuerzo es linealmente proporcional al tensor de razón de formación. Para flujo incompresible (ρ = constante), también se supone flujo aproximadamente isotérmico sabiendo que los cambios locales en temperatura sonpequeños o inexistentes; esto elimina la necesidad de una ecuación diferencial de conservación de energía. Una consecuencia de la última suposición es que las propiedades del fluido, como viscosidad dinámica μ y la viscosidad cinemática v, también son constantes. Con dichas suposiciones se puede demostrar que el tensor de esfuerzo viscoso se reduce a:
Tensor de esfuerzo viscoso para un fluido...