bateria de perdidas
Páginas: 5 (1016 palabras)
Publicado: 31 de mayo de 2013
ufeffUNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE PROCESOS
GRUPO A1 – SUBGRUPO 2 - PREINFORME 1: Batería de pérdidas
Nombres: Eloísa Soledad Pinilla Códigos: 2090703
Stephanie López Cárdenas 2090731
Diego Castiblanco Topia 2052355
OBJETIVOS
Estudiar las pérdidas de carga lineal de un sistema de tuberías circulares en función delnúmero de Reynolds y el factor de fricción f.
Analizar las pérdidas menores de carga ocasionadas por los diferentes accesorios a lo largo de los conductos.
FUNDAMENTO TEÓRICO
En el flujo interno, una tubería está totalmente llena con un fluido. Este fluido puede presentar tres tipos de regímenes entre los que se encuentra el régimen laminar, el transicional y el turbulento.
El flujolaminar se caracteriza por líneas de corriente suaves y movimiento enormemente ordenado, y el flujo turbulento se caracteriza por fluctuaciones de velocidad y movimiento altamente desordenado. El tipo de flujo está determinado por un número adimensional conocido como número de Reynolds y este se define como:
[1]
En la mayoría de las condiciones prácticas, el flujo en una tubería es laminar aReynolds menor que 2300, turbulento a Reynolds mayor que 4000 y transicional entre estos dos valores.
La región del flujo en la que se sienten los efectos de las fuerzas de corte viscosas se llaman capa límite de velocidad. La región desde la entrada de la tubería al punto en el que la capa límite converge en la línea central se llama región de entrada hidrodinámica, y la longitud de estaregión de llama longitud de entrada hidrodinámica Lh .Está dada por:
[2]
El coeficiente de fricción en la región de flujo totalmente desarrollado permanece constante. Las velocidades máxima y promedio en el flujo laminar totalmente desarrollado en una tubería circular son:
[3]
El flujo volumétrico y la caída de presión para flujo laminar en una tubería horizontal son:
[4]Estos resultados para tuberías horizontales también se pueden usar para tuberías inclinadas siempre que ΔP se sustituya por ΔP-ƍgLSenɵ:
[5]
Un interés considerable en el análisis de flujo de tubería es el que causa la caída de presión ΔP, porque está directamente relacionada con la potencia necesaria para que la bomba mantenga el flujo. Una caída de presión ocasionada porefectos viscosos representa una pérdida de presión irreversible llamada perdida de presión ΔPL.
En el análisis de los sistemas de tuberías, las pérdidas de presión comúnmente se expresan en términos de la altura de la columna de fluido equivalente, llamada perdida de carga hL, esta representa la altura adicional que el fluido necesita para elevarse por medio de una bomba con la finalidad desuperar las perdidas por fricción en la tubería. La pérdida de carga se produce por la viscosidad y se relaciona directamente con el esfuerzo de corte de la pared del tubo.
La pérdida de presión y la pérdida de carga para todos los tipos de flujos internos (Laminar o turbulento, en tuberías circulares o no circulares, superficies lisas o rugosas) se expresan como:
[6]
Dondeρv2/2 es la presión dinámica y la cantidad adimensional f es el factor de fricción de Darcy. En caso de flujo laminar totalmente desarrollado en una tubería circular, el factor de fricción es f=64/Re.
Para tuberías no circulares el diámetro en las relaciones previas se sustituye por el diámetro hidráulico que se define como Dh=4Ac/p, donde Ac es el área transversal de la tubería y p es elperímetro húmedo.
En el flujo turbulento totalmente desarrollado, el factor de fricción depende del número de Reynolds y la rugosidad relativa /D. El factor de fricción en flujo turbulento está dado por la ecuación de Colebrook, que se expresa como:
[7]
La grafica de esta fórmula se conoce como diagrama de Moody.
El diseño y análisis de sistemas de tuberías implica determinar...
INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE PROCESOS
GRUPO A1 – SUBGRUPO 2 - PREINFORME 1: Batería de pérdidas
Nombres: Eloísa Soledad Pinilla Códigos: 2090703
Stephanie López Cárdenas 2090731
Diego Castiblanco Topia 2052355
OBJETIVOS
Estudiar las pérdidas de carga lineal de un sistema de tuberías circulares en función delnúmero de Reynolds y el factor de fricción f.
Analizar las pérdidas menores de carga ocasionadas por los diferentes accesorios a lo largo de los conductos.
FUNDAMENTO TEÓRICO
En el flujo interno, una tubería está totalmente llena con un fluido. Este fluido puede presentar tres tipos de regímenes entre los que se encuentra el régimen laminar, el transicional y el turbulento.
El flujolaminar se caracteriza por líneas de corriente suaves y movimiento enormemente ordenado, y el flujo turbulento se caracteriza por fluctuaciones de velocidad y movimiento altamente desordenado. El tipo de flujo está determinado por un número adimensional conocido como número de Reynolds y este se define como:
[1]
En la mayoría de las condiciones prácticas, el flujo en una tubería es laminar aReynolds menor que 2300, turbulento a Reynolds mayor que 4000 y transicional entre estos dos valores.
La región del flujo en la que se sienten los efectos de las fuerzas de corte viscosas se llaman capa límite de velocidad. La región desde la entrada de la tubería al punto en el que la capa límite converge en la línea central se llama región de entrada hidrodinámica, y la longitud de estaregión de llama longitud de entrada hidrodinámica Lh .Está dada por:
[2]
El coeficiente de fricción en la región de flujo totalmente desarrollado permanece constante. Las velocidades máxima y promedio en el flujo laminar totalmente desarrollado en una tubería circular son:
[3]
El flujo volumétrico y la caída de presión para flujo laminar en una tubería horizontal son:
[4]Estos resultados para tuberías horizontales también se pueden usar para tuberías inclinadas siempre que ΔP se sustituya por ΔP-ƍgLSenɵ:
[5]
Un interés considerable en el análisis de flujo de tubería es el que causa la caída de presión ΔP, porque está directamente relacionada con la potencia necesaria para que la bomba mantenga el flujo. Una caída de presión ocasionada porefectos viscosos representa una pérdida de presión irreversible llamada perdida de presión ΔPL.
En el análisis de los sistemas de tuberías, las pérdidas de presión comúnmente se expresan en términos de la altura de la columna de fluido equivalente, llamada perdida de carga hL, esta representa la altura adicional que el fluido necesita para elevarse por medio de una bomba con la finalidad desuperar las perdidas por fricción en la tubería. La pérdida de carga se produce por la viscosidad y se relaciona directamente con el esfuerzo de corte de la pared del tubo.
La pérdida de presión y la pérdida de carga para todos los tipos de flujos internos (Laminar o turbulento, en tuberías circulares o no circulares, superficies lisas o rugosas) se expresan como:
[6]
Dondeρv2/2 es la presión dinámica y la cantidad adimensional f es el factor de fricción de Darcy. En caso de flujo laminar totalmente desarrollado en una tubería circular, el factor de fricción es f=64/Re.
Para tuberías no circulares el diámetro en las relaciones previas se sustituye por el diámetro hidráulico que se define como Dh=4Ac/p, donde Ac es el área transversal de la tubería y p es elperímetro húmedo.
En el flujo turbulento totalmente desarrollado, el factor de fricción depende del número de Reynolds y la rugosidad relativa /D. El factor de fricción en flujo turbulento está dado por la ecuación de Colebrook, que se expresa como:
[7]
La grafica de esta fórmula se conoce como diagrama de Moody.
El diseño y análisis de sistemas de tuberías implica determinar...
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