PERDIDAS POR FRICCION DE FLUJO EN TUBERIAS, VALVULAS Y ACCESORIOS

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL.
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS.
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA BIOQUÍMICA.

OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MOMENTO

Practica 1
PERDIDAS POR FRICCION DE FLUJO EN TUBERIAS, VALVULAS Y ACCESORIOS.




Profesores









INTRODUCCION

A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo, ocurren perdidas deenergía debido a la fricción; tales energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo. Hay tipos de pérdidas que son muy pequeñas en comparación, y por consiguiente se hace referencia de ellas como pérdidas menores, las cuales ocurren cuando hay un cambio en la sección cruzada de la trayectoria de flujo o en la dirección de flujo, o cuando la trayectoriade flujo se encuentra obstruida como sucede en una válvula o la fricción interna en el fluido debido a la viscosidad,

La fricción en el fluído en movimiento es un componente importante de la pérdida de energiá en un conducto. Es proporcional a la energía cinética del flujo y a la relación longitud/diámetro del conducto.

En la mayor parte de los sistemas de flujo, la pérdida de energíaprimaria se debe a la fricción de conducto.
Las variables influyentes que intervienen en el proceso son:
p = caída de presión
V = velocidad media de flujo
 = Densidad del fluido
 = Viscosidad del fluido
D= diámetro interno del conducto
L = longitud del tramo considerado
Rugosidad de la tubería

Hay varios tipos de válvulas y cada una presenta un valor diferente dependiendo suforma y para lo que se valla aplicar.

VALVULAS
Válvulas de flujo. Cuando deseamos variar la velocidad de un actuador, cilindro, etc., recurriremos siempre a las válvulas de flujo.

A lo largo de esta investigación se presentaran distintas válvulas de este último tipo, las válvulas de flujo.

.Estranguladoras: Su misión principal es impedir que circule el líquido, de manera que el órgano decierre ocupa toda la sección de conducción. También se pueden utilizar para regular de forma aproximada el flujo de fluidos. Cuando está abierta el fluido no experimenta ni pérdida de presión ni cambio de velocidad. Los tipos más importantes son:

De compuerta: el órgano de cierre se mueve verticalmente gracias a un eje y un volante. Son las más adecuadas para cerrar completamente una conducciónDe retención: sólo permiten el paso del fluido en un solo sentido, ya que cuando éste intenta retroceder se cierran. Pueden ser de bola, de elevación o de bisagra
De bola y troncocónicas: el órgano de cierre es una bola o un tronco de cono con una perforación de igual de sección que la conducción. El movimiento completo es un cuarto de vuelta, de donde se pasa de una circulación libre sinimpedimentos a un cierre total. Estas válvulas no se pueden utilizar a temperaturas elevadas
De mariposa: el órgano de cierre es un disco de igual sección que la conducción que gira alrededor de su diámetro (horizontal o vertical) accionado por un eje que sale al exterior
Reguladoras. No dependen de la presión, sino del caudal.
Tanto en las válvulas estranguladoras como en las válvulasreguladoras, se pueden fabricar de tal modo que la viscosidad del fluido sea determinante o no.
De asiento y de aguja: son las típicas válvulas de regulación de caudal.
De diafragma: una membrana flexible es accionada exteriormente por un eje móvil hasta contactar con un saliente de la pared interna de la conducción, momento en el que se cierra la tubería.

Existen accesorios que hacen que el fluidoa través de la conducción cambie de dirección, sufra estrechamientos, ensanchamientos, ramificaciones, etc. Estos accesorios son de diversas clases y coinciden con los diámetros nominales de los tubos. Los tipos de accesorios más importantes son:
- Ramificaciones: Tes y crucetas. Se utilizan para separar una corriente en varias o juntarlas.
- Codos: Se utilizan para el cambio de dirección de...