Laboratorio Operaciones Unitarias

Universidad Nacional Autónoma de Honduras Facultad De Ingeniería Departamento de Ingeniería Química
Laboratorio de operaciones Unitarias I Tiempo de escurrimiento de agua

• Catedrático: Andrés Cruz

• Alumnos • Ana Lidia Maldonado Bulnes……………………… 20051900364 • Edwin Javier Gutiérrez Portillo ……………………..20053000042 • Irina Gissela Garcia Caceres ……………………….20051000528 • Claudia Dineyla Moreno……………………………20051002068

10 de Octubre 2009

Laboratorio de Operaciones Unitarias

Introducción

El drenado de un líquido desde un tanque a través de un tubo constituye un problema interesante en ingeniería química que permite analizar y comparar el comportamiento de un sistema bajo diferentes situaciones de complejidad.

El problema es un ejemplo típico de operación en estado noestacionario donde la altura del líquido en el tanque y la velocidad del líquido en el tubo cambian con el tiempo. También se analizan las velocidades de flujo las cuales son dependientes de las dimensiones de un tubo de salida, así como determinar las perdidas obtenidas debido a fricción, longitud del tubo. Reflejándose todo lo anterior mediante gráficos y tablas de resultados.

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Conclusiones
• se observa por los resultados obtenidos del numero de Reynolds que pasa por los tubos es de carácter turbulento y de igual manera que a medida que los diámetros disminuyen, la capacidad del fluido a ser turbulento es mucho menor, es decir que a menor diámetro el flujo tiende a ser menos turbulento

• El tiempo de escurrimiento obtenido a medida que el diámetrobaja y es más largo es mayor debido también a que aumenta la fricción a lo largo del tubo de salida la resistencia a salir mayor. • Analizando las pérdidas totales obtenidas sabemos que los los últimos 3 tubos tuvieron mayores pérdidas debido a 3 factores: el diámetro, longitud, y también podemos ver que influye el aumento en la fricciona si como la altura a vaciarse en el tanque.

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Resultados y discusión
A partir del primer procedimiento efectuado para obtener la calibración del tanque pudimos determinar una ecuación que nos permite conocer la cantidad de masa presente en un nivel dado del tanque, dicha ecuación obtenida fue: m =5.91071+3.403(h)

Mediante la toma de los tiempos que se tarda en vaciar el tanque en la altura de estudio de 8 in a 2in por cada tubo de muestra logramos obtener y analizar el tipo de flujo mediante el numero de Reynolds así como calcular condiciones como la velocidad, factores de fricción que nos permite tener el total de las perdidas. Hemos analizado la descarga gradual acumulativa definiendo asi para cada uno de los últimos 3 tubos, una ecuación que permite obtener el tiempo a una carga dada. Para tubos: D>t= 0.186x2 + 14.09x - 14.58 E> t= 0.800x2 + 43.58x - 45.33 F> t= 1.130x2 + 75.61x - 78.03

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Graficas

Calibracion del visor de agua
35 30 25
Masa(lb)

m =5.91071+3.403(h)

20 15 10 5 0 2 3 4 5 Altura(in) 6 7 8

Grafico Relacion de tiempo experimental y calculado vs longitud del tubo
2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.47888 0.31816 0.45920.96432 0.96432 2
Relacion de tiempos

Longitud(ft)

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Grafico Relacion tiempo experimental y calculado vrs relacion diametro tanque y tubo
2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 28.57142857 29.7029703 42.85714286 34.88372093 Relacion de Diametros 75 71.42857143
Relacion de Tiempos

Tiempo Acumulado de descarga vrs Carga Hidrostatica Acumulada(TUBO D)100 t= 0.186x2 + 14.09x - 14.58
Tiempo(s)

10

1 1 Carga Hidrostatica(in) 10

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Tiempo Acumulado de descarga vrs Carga Hidrostatica Acumulada(TUBO E)
1000 t= 0.800x2 + 43.58x - 45.33
Tiempo(seg)

100

10

1 1 Carga Hidrostatica(in) 10

Tiempo Acumulado de descarga vrs Carga Hidrostatica Acumulada(TUBO F)
1000 t= 1.130x2 + 75.61x - 78.03...