Condensadores

Operaciones Físicas II
© Alberto Blasetti

Diseño de Condensadores

Flujo bifásico Cuando nos encontramos en condiciones de flujo bifásico en cañerías, se desarrollan distintos patrones de flujo que dependen de: • Las características del fluido • Los caudades relativos de una y otra fase • La posición o inclinación de la cañería

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Flujobifásico en cañerías verticales

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Cañería Vertical: Flujo Bubble (Burbuja)
• Flujo bubble: Caracterizado por una fase contínua de líquido y la fase gaseosa dispersa en forma de burbujas. • Video: flujo tipo burbuja dentro de un tubo vertical de 30 mm, con una fracción de vacio (VF) de 5.1%. La velocidad sup. Del gas es de 0.021 m/s y la del líquidoes de 0.21 m/s

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Cañería Vertical: Flujo Slug
• Flujo Slug: Aparece una fase gaseosa que llena casi completamente la sección de la cañería, alternando con bolsones de líquido. • Video: con VF=15.4% se muestra un flujo tipo burbuja con aparición de slugs dentro de una cañería de 30 mm de diámetro. La velocidad superficial del gas es de 0.045m/s y la del líquido es 0.21 m/s

• VF= 15.4%

• VF= 17.0%

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Cañería Vertical: Flujo Churn • A diferencia del flujo tipo Slug, en el flujo tipo “Churn” ninguna de las fases es contínua y los slugs o bolsones de gas formados son inestables. • Este tipo de flujo se desarrolla a relativamente altas velocidades de gas y es similar al flujo tipo“Froth”.

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Cañería Vertical: Flujo Anular
• A mayores velocidades relativas de la fase gas, se produce una transición a flujo tipo anular, caracterizado por una fase contínua de gas y una película de líquido que moja las paredes de la cañería. • Cuando la fase contínua de gas además arrastra gotas de líquido, puede darse en llamar flujo anular tipomist y finalmente, cuando la fase dispersa es todo líquido tenemos un flujo tipo mist (nieva o spray).

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Mapa de patrones de flujo en cañerías verticales

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Flujo bifásico en cañerías horizontales

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Cañerías Horizontales: Flujo estratificado
•Estratificado: consiste en un líquido que fluye por el fondo de la cañería y una fase gas que fluye por encima, con una suave interfase entre ambos. Se desarrolla a bajos caudales de ambas fases. • Estratificado ondulante: se produce al mayores caudales de líquido y gas y la interfase se vuelve ondulante. • Video: flujo estratificado-ondulante dentro de un tubo de 14 mm (DI).

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Cañerías Horizontales: Flujo intermitente
• Flujo Slug: consiste en una serie de bolsones (slugs) de líquido que circulan a alta velocidad en forma alternada con bolsones de gas que llenan casi completamente la cañería. Los bolsones de gas también se pueden desarrollar en forma elongadas burbujas que viajan con bolsones de líquidos intercalados (plug flow). •Video: transición entre flujo plug (tapón) y slug dentro de un tubo de 14 mm (DI) a velocidad relativamente baja del vapor.

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Cañerías Horizontales: Flujo anular
• Flujo anular: se produce a velocidades de vapor relativamente altas, y consiste en un núcleo central de gas dentro de un anulo de líquido que moja las paredes (video 1). • Partículas delíquido pueden ser arrastradas por la corriente de gas (video 2).

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Cañerías Horizontales: Flujo disperso
• Flujo burbuja (bubble): burbujas de gas se concentran en la parte superior de la cañería (Video 1). • Flujo niebla (mist): se produce a altas velocidades de gas y bajos caudales de líquido, con gotas de líquido arrastradas por el...