Fluidos

1 Resumen

En el presente informe se expondrán los datos y resultados obtenidos correspondientes al desarrollo de las experiencias “Escurrimiento de fluidos”. Esta experiencia se realizó en el Laboratorio de Operaciones Unitarias el día martes 19 de Abril y 24 de Mayo de 2011.

Este informe tiene contemplado estudiar las características de los fluidos en movimiento (fluidos dinámicos) degases y líquidos dentro de una conducción circular. Estudiaremos la energía que posee un fluido considerando su velocidad, elevación o presión. Tomaremos en cuenta las pérdidas y ganancias de energía mientras el fluido pasa a través de los componentes de un sistema de flujo de fluidos, permitirá que analice el rendimiento de dicho sistema.

Las variables de operación medidas en este estudio son:deflexiones en los manómetros ([pic]), peso, tiempo, presión atmosférica, temperatura ambiente, radios de cañería, largo de cañería, presión de descarga.

Los objetivos más relevantes son, la determinación del perfil de velocidad del aire, las pérdidas por fricción en el equipo (cañería recta y acoplamientos) y análisis del ventilador.

Las conclusiones más importantes que pudimos rescatar son:• En régimen turbulento el núcleo de velocidades puntuales es uniforme.
• El perfil de velocidad del aire en régimen turbulento se desarrolla correctamente, en el cuadrante I del plano cartesiano, en los tres gráficos; pero no así en el cuadrante II.
• A menor resistencia, que opone la válvula, mayor flujo de aire.
• Para que el ajuste potencial pase por los puntos del cuadrante I (másrepresentativo), n debería valer 0,07.
• Las pérdidas por friccion teóricas y experimental difieren por el uso, y por lo tanto, por el desgaste de esta cañería, lo cual provoca que exista una mayor pérdida de energía.
• A mayor caudal, existirá una mayor pérdida por fricción, ya que la energía cinética que lleva el fluido aumenta a consecuencia de que aumenta el flujo. Por esto, la fricción de formatendrá una mayor magnitud en las zonas de cambio de dirección, lo que provocara una mayor pérdida de energía.
• Se requerirá un mayor trabajo por parte de un ventilador que moviliza un gas, a medida que se cierra la válvula que permite su paso, ya que se agrega más resistencia al sistema.
• Las pérdidas por carga en una cañería están directamente relacionadas con la condición de ellas, ya que altener una mayor rugosidad de superficie, el factor de fricción aumenta, lo que ocasiona que la perdida de presión en el interior de la conducción aumente.

Se recomienda mirar estos resultados de forma objetiva ya que son muy diferentes a los planteados en la bibliografía. Cabe mencionar que los resultados son inherentes a un equipo de gases que tiene sus años de uso y no es simétrico en suestructura.
2 Objetivos

2.1 El objetivo global de este estudio es comparar las características fluido dinámicas que afectan al aire y al agua cuando fluyen por una conducción. Para poder lograrlo, analizaremos a fondo un sistema por el cual circula aire y un segundo sistema por el cual fluye agua.

2.2 Objetivos Específicos en el Sistema de Escurrimiento de Gases.

2.2.1 Determinar pérdidas porfricción; cuando la válvula de mariposa está en ángulos de 15º, 45º, 75º; a la salida del soplador, en el codo de 135º, en el paso por el ramal y al inicio de la cañería circular.

2.2.2 Determinar el perfil de velocidad para el aire que fluye en una conducción circular.

2.2.3 Determinar la velocidad promedio en la conducción; cuando la válvula de mariposa está en ángulos de 15º, 45º, 75º.2.2.4 Determinar el trabajo del ventilador cuando se agrega resistencia al sistema, es decir, reducimos el ángulo de apertura de la válvula de mariposa.

2.3 Objetivos Específicos en el Sistema de Escurrimiento de Líquidos.

2.3.1 Calibración de la Placa Orificio.
2.3.2 Determinar pérdidas por fricción en diferentes tipo de cañería (cero comercial 2”, acero comercial ¾” y cobre ¾”) y...