Mecanica De Fluidos

Segundo Examen Parcial de Mecánica de Fluidos – Parte II ( de 3) – (40 pts.) – Marzo de 2011

Equipo:

1. Portada (2 puntos)________
2. Contenido – Índice (3 puntos) ________
3. Descripción del Sistema (5 puntos) ________
4. Objetivo (5 puntos) ________
5. Metodología________
6. Resultados principales (25 puntos) ________
7. Observaciones(10 puntos) ________
8.Conclusiones(20 puntos) ________
9. Bibliografía (5 puntos) ________
10. Anexos(2 puntos segunda entrega) ________
11. Presentación(13 puntos) ________
Calificación________

Fecha de entrega: 31 de marzo de 2011

Índice

Índice 1
Descripción del sistema 2
Objetivo 3
Metodología 4
Resultados 7
Observaciones 13
Conclusiones 14
Bibliografía 16
Anexos 17Descripción del sistema

En este sistema se tiene
Datos Generales |
Longitud | 797 |
Diámetros(Nominales) | 0.5, 1, 2, 3 |
Temperaturas (°C) | 20, 40, 45, 50 |
Intercambiadores de calor | 2 |
Bombas | 1 |
Tanques | 1 |
Salidas | 2 |
Tipo de tubería | Acero Cédula 40 |
Fluido | Agua |

Accesorios |
Conexiones | 79 (aproximado) |
T | 3 |
Codos | 8 |

Objetivo

Determinarlas características del instrumental necesario (bomba para agua) para la succión del agua del tanque que requerirá el sistema analizado; mediante investigaciones diversas.

Metodología
Balance | Explicación | Fórmula |
Del Punto F al punto D | Se propusieron varios flujos en la salida (punto D) y de ahí se partió para deducir la presión en el punto de unión que es el punto F. La temperaturacon la que se trabaja es un promedio de 45°C. Las velocidades son las mismas ya que no cambia el radio en la tubería, no hay trabajo. | PF=PD+gZD*ρ+F*ρ |
Del punto F al punto H | De las presiones que se obtuvieron en el paso anterior ahora nuestra incógnita sería el flujo que hay en esa rama por lo tanto necesitamos la velocidad. Se hace un balance de energía y usando la herramienta de Excel GoalSeek, hacemos que nuestro balance de energía sea 0 y que nos cambie la celda de la velocidad. Las velocidades son las mismas en la tubería, no hay trabajo y no hay diferencia de alturas. | PF-PHρ-F=0 |
Del punto F al punto E | Solamente se va a sacar la presión en E, por lo tanto se desprecia las diferencias de velocidades porque son las mismas, no hay diferencia de alturas, no hay trabajo. Delinciso anterior se obtiene el flujo volumétrico total y la presión en el punto F. Se hace un balance de energía y se despeja para la presión en E. | PE=PF+gZF*ρ+F*ρ |
Del punto E al punto C | Aquí se tienen dos ramas saliendo de los mismos puntos, y además tienen intercambiadores de calor. Se hizo un balance de energía entre los dos y usando la herramienta de Excel Solver se sacó la presión enC, con la condición de que fueran iguales. Ya que son do tuberías diferentes y se hicieron por separado las velocidades eran iguales y se despreciaba el término de las velocidades y como no había cambio de alturas también se eliminó el término de Energía Potencial. | PC-PEρ-F-ΔPρ=0 |
Del punto C al Tanque | Este balance también se partió en dos ya que las tuberías tienen distintos diámetros ypor lo tanto distintos cálculos. Se aprovechó el cálculo de NPSHA para hacer más cortos todas las fórmulas. Ya se tienen todos los datos necesarios para sacar el cabezal de este balance y se grafica contra Q. | H=P2-P1ρg+z2-z1+v22-v122g+∑F |

Para sacar NPSHA

Balance | Explicación | Fórmula |
Del Punto C a la salida de la bomba | Se tienen las presiones en el punto C, y como antes semencionó la tubería de C al tanque tiene dos diámetros distintos; esto nos ayuda ya que para sacar NPSHA es necesario conocer las presiones de la entrada de la bomba, así que esta presión de la salida es un dato extra. | PBom=Pc+F*ρ |
Del tanque Punto A a la entrada de la bomba | La presión que se obtiene aquí es vital para sacar NPSHA y así saber si la ubicación de la bomba es correcta; se tomó como...