Friccion en tuberias

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INTRODUCCION

Es importante para el estudio de la mecánica de los fluidos saber cuál es el comportamiento de fluidos en tuberías, saber si existe alguna perdida de energía durante su transporte.
Estas pérdidas de energía proporcionada por la fricción en tuberías, radica en el momento de seleccionar, diseñar u optimizar sistemas de flujo en tuberías comerciales en plantas de proceso o redes dedistribución de flujos en los cuales el conocimiento de las variables que tardan o aceleran el movimiento de cualquier tipo de flujo son determinantes para conocer la eficiencia el proceso, selección del material de líneas de transporte, etc.

MARCO TEORICO

La presión se puede expresar mediante cualquier base de referencia arbitraria, siendo las más usuales el cero absoluto y presiónatmosférica local. Cuando una presión se expresa como una diferencia entre su valor real y el vació completo, se acostumbra a llamar presión absoluta. Si se le expresa como una diferencia entre su valor real y la presión atmosférica local, se le conoce como la presión manométrica.

El manómetro de Bourdon: Es un instrumento típico para medir presión manométrica. El elementos sensor de lapresión consiste en un tubo de metal hueco, aplanado en su sección transversal y encorvado en su longitud, el cual se encuentra cerrado en un extremo comunicado a la presión que ha de medirse en el otro extremo. Cuando aumenta la presión interna, el tubo tiende a estirarse accionando una manecilla mediante una serie de eslabones. Dicha manecilla indica el valor 0 cuando la presión interna y externaal tubo son iguales, sin importar que el valor que tenga. La escala del cuadrante se puede graduar de acuerdo a un sistema de unidades convenientes siendo los más comunes



Debido a las características de construcción propia de este instrumento la presión que se puede medir mediante su uso es la relativa a la del medio que rodea al tubo generalmente la atmósfera local. La presión atmosféricaestándar es la presión media al nivel del mar 29.92pul Hg Para operaciones por regla de cálculo redondeamos el valor a 30pul.

Una presión que se expresa mediante una columna de liquido se refiere a la fuerza por unidad de área que actúa sobre la base de la columna, efectivamente la relación que encontramos es de presión con la profundidad en un liquido, P = γh
Siendo: h la longitud de lacolumna de fluido de peso especifico γ y la correspondiente presión P ejercida por dicha carga. En unidades consistentes P se expresa en lb/pies2 o Pascal, γ en lb/pie3 o en Newton y la altura en pies o en metros

Flujos en tuberías

Los procesos industriales exigen necesariamente el flujo de fluidos a través de tuberías y condiciones de sección circular, los cuales existen en una ampliavariedad de tamaños, espesor de pared y materiales de construcción.
Cuando un fluido circula a través de un conducto, ocasiona fuerzas de rozamiento de “corte” entre las partículas de un fluido y entre estas y las paredes o limites sólidos de las tuberías. Este rozamiento o arrastre es amortiguado por fuerzas cortantes viscosas, las cuales determinan el régimen de flujo y para que se efectúe o tengalugar el flujo, es necesario efectuar un trabajo contra esas fuerzas de resistencia, y durante el proceso, la energía disipada se convierte en calor, estas fuerzas se deben solamente a la fricción y puede ser expresada como directamente proporcional a la energía cinética del fluido.

La pérdida de carga en válvulas y accesorios se da generalmente en función del coeficiente de resistencia K queindica la pérdida de altura de presión estática en una válvula, en función de la “altura de velocidad” o en longitud equivalente, en diámetros de tubería UD, que cause la misma pérdida de presión que la válvula. De la fórmula de Darcy, la pérdida de presión por una tubería es:



Y la pérdida de presión en una válvula es:



Por ello


Factores para hallar factores de resistencia...
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