Análisis De Flujo Compresible En Un Conducto Con Friccion De Sección Constante Y Variable

PROYECTO DE MODELAMIENTO Y SIMULACIÓN DE UN SISTEMA FLUIDODINAMICO:

Análisis de Flujo Interno

ANÁLISIS DE FLUJO COMPRESIBLE EN UN CONDUCTO CON FRICCION DE SECCIÓN CONSTANTE Y VARIABLE

Conducto de sección constante

Conducto de sección variable

Resumen.
En el presente informe se desea determinar el comportamiento de los parámetros de un flujo compresible en conductos de secciónconstante y sección variable para números de Mach M=0.4 y M=3, en el análisis del comportamiento de los parámetros características del fenómeno se toma como referencia distintos puntos específicos en el conducto estudiado, estos nos habilitaran poder hacer el análisis deseado, es decir ver como es el comportamiento de este flujo compresible a medida que se dirige aguas abajo, a diferencia deltrabajo anterior de Análisis de flujos compresibles en canales o conductos convergentes- divergente, en donde se consideraban paredes ideales, en esta ocasión se consideran paredes con rugosidad, es decir habrá fricción entre el fluido y las paredes del conducto, esto ocasionara variación de los parámetros llámese Presión, densidad y Temperatura con referencia a los anteriores estudios. Se vuelve autilizar el software Solidwork-2011.

La entalpia de remanso viene a ser la máxima entalpia que se puede alcanzar en un fluido cuando se le lleva al reposo adiabáticamente, a partir de la entalpia de remanso se puede determinar Presión, Densidad y Temperatura de remanso representados por Po, ρo y To respectivamente.
Además se presentaran las ecuaciones características del fenómeno las cualespara un número de Mach igual a 1 podemos obtener las propiedades en este punto P*, T* y ρ*. Así mismo con los datos obtenidos en la simulación se graficara el comportamiento que tienen los siguientes parámetros adimensionales P/P*, T/T* y ρ/ ρ* en cada punto de análisis de la simulación.

La presencia de ondas de choque se verán en la simulación para M 3 ocasionando una alza de presión ytemperatura considerable la diferencia del trabajo anterior en esta ocasión se consideran paredes con rugosidad, es decir habrá fricción entre el fluido y las paredes del conducto, esto ocasionara variación de los parámetros llámese Presión, densidad y Temperatura con referencia a los anteriores estudios. Se vuelve a utilizar el software Solidwork-2011.
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I.GENERALIDADES……………………………………………………………… 4
1.1. Introducción…………………………………………..…………………... 4
1.2. Importancia y/o justificación……………………………………………..5
1.3. Objetivos del proyecto…………………………………………………... 5
II. DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN DEL PROBLEMA……………………...5
3.1. Fundamento conceptual………………………………………………...7
III. RESULTADOS DE ANÁLISIS DE SIMULACIÓN…………………………..12
IV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS…………………………………………………………………..23
V. CONCLUSIONES YSUGERENCIAS………………………………………..49
VI. BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………….51

I. GENERALIDADES:
1.1. Introducción.
Aquellos flujos donde las variaciones en densidad son insignificantes se denominan incompresibles; cuando las variaciones en densidad dentro de un flujo no se pueden despreciar, se llaman compresibles. Si se consideran los dos estados de la materia incluidos en la definición defluido, líquido y gas, se podría caer en el error de generalizar diciendo que todos los flujos líquidos son flujos incompresibles y que todos los flujos de gases son flujos compresibles. La primera parte de esta generalización es correcta para la mayor parte de los casos prácticos, es decir, casi todos los flujos líquidos son esencialmente incompresibles. Por otra parte, los flujos de gases sepueden también considerar como incompresibles si las velocidades son pequeñas respecto a la velocidad del sonido en el fluido; la razón de la velocidad del flujo, V, a la velocidad del sonido, c, en el medio fluido recibe el nombre de número de Mach, M, es decir,
M=V/c
Los cambios en densidad son solamente del orden del 2% de valor medio, para...