Propiedades Fisicas De Los Fluidos

1.1. INTRODUCCION
El método más común para transportar fluidos de un punto a otro es impulsarlo a
través de un sistema de tuberías. Las tuberías de sección circular son las más
frecuentes, ya que esta forma ofrece no sólo mayor resistencia estructural sino
también mayor sección transversal para el mismo perímetro exterior que cualquier
otra forma.
El manejo de los fluidos en superficieprovenientes de un yacimiento de petróleo o
gas, requieren de la aplicación de conceptos básicos relacionado con el flujo de
fluidos en tuberías en sistemas sencillos y en red de tuberías, el uso de válvulas
accesorios y las técnicas necesarias para diseñar y especificar equipos utilizados en
operaciones de superficie.
Los fluidos de un yacimiento de petróleo son transportados a los separadores,donde se separan las fases líquidas y gaseosas. El gas debe ser comprimido y
tratado para su uso posterior y el líquido formado por petróleo agua y emulsiones
debe ser tratado para remover el agua y luego ser bombeado para transportarlo a su
destino.

31
1.11
PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS.
Antes de diseñar los equipos y tuberías usadas en el proceso, es necesario definir
algunaspropiedades básicas de los fluidos, así como también analizar los
procedimientos de cálculos, conversiones y operaciones usadas para los fluidos.
Gravedad especifica y densidad.
Es la relación de la densidad del liquido a 60 ° F, para la densidad del agua pura.
API
141.5
131.5
SG
Ec. 1.8
Donde:
SG = gravedad especifica de un liquido ( agua = 1 ).
La gravedad especifica de un gas (SG ), es la relación de la densidad del aire a
condiciones standard de presión y temperatura.
SG
Mw
29
Ec. 1.9
La densidad del gas a cualquier condición de presión y temperatura puede ser
determinada considerando que la densidad del aire a condiciones standard es:

32
g
SG * P
T *Z
Ec. 1.10
ó,
g
Mw * p
0.093*
T *Z
Ec. 1.11
donde:
P = presión, Psia.
Z = factor decompresibilidad del gas.
T = temperatura, °F.
Viscosidad.
Indica su resistencia al flujo, es una propiedad dinámica, es medida cuando el fluido
esta en movimiento.
La viscosidad sin embargo es una simple relación a cualquier rata de corte, entre el
esfuerzo cortante a la rata de corte.
Viscosidad absoluta o dinámica (
) es representada en el SI por el poiseuille (Pl)
cuya unidad es elsegundo Pascal ( Pas) o también Newton segundo por metro
cuadrado ( N s / m2 ), o sea kilogramo por metro segundo ( Kg / ms ).
El Pl no es igual que el poise ( P ). El poise es la unidad correspondiente en el sistema
CGS de unidades y tiene dimensiones de dina segundo por centímetro cuadrado o de

gramos por centímetro segundo. La unidad mas utilizada para medir la
centipoise ( cP ).
es el
Laviscosidad cinemática: es el cociente entre la viscosidad dinámica y la densidad.
( Centistokes) =
( centipoise) /
( gramos / cm3).
Ec.(1.12)
La viscosidad cambia con la temperatura. La viscosidad de los líquidos decrece con el
incremento de la temperatura. La viscosidad del gas inicialmente decrece con un
incremento de temperatura, para luego crecer con el incremento de temperatura.1.11.1 Regímenes de flujo de fluidos en tuberías
Hay dos tipos diferentes de flujo de fluidos en tuberías:
Flujo laminar.- Existe a velocidades más bajas que la critica, se caracteriza por el
deslizamiento de capas cilíndricas concéntricas una sobre otras de manera ordenada.
se determina que hay flujo laminar cuando el numero de Re ( Reynolds ) es menor de
2000. Fig. 1.15.

Flujo transicional.- también llamado flujo critico, existe cuando el caudal se
incrementa después de estar en flujo laminar hasta que las laminas comienzan a
ondularse y romperse en forma brusca y difusa. Se determina cuando el numero de Re
tiene valores entre 2000 y 4000. Fig. 1.16.
Flujo turbulento.- existe a velocidades mayores que la critica, cuando hay un
movimiento irregular e indeterminado de las...