flujo de tuberias
Páginas: 5 (1009 palabras)
Publicado: 19 de mayo de 2013
FLUJO EN TUBERÍAS: FLUJOS INTERNOS
Son los flujos que quedan completamente limitados por superficies sólidas. Ej.: flujo interno en tuberías y en ductos.
Considerando un flujo incompresible a través de un tubo de sección transversal circular, el flujo es uniforme a la entrada del tubo y su velocidad es igual a U0. En las paredes la velocidad vale cero debido al rozamiento y sedesarrolla una capa límite sobre las paredes del tubo.
Fig. 3.19 Flujo en la región de entrada de una tubería
La velocidad promedio en cualquier sección transversal viene expresada por
FLUJO LANINAR Y FLUJO TURBULENTO EN TUBERÍAS
La naturaleza del flujo a través de un tubo está determinada por el valor que tome el número de Reynolds siendo este unnúmero adimensional que depende de la densidad, viscosidad y velocidad del flujo y el diámetro del tubo. Se define como
Si el Flujo es Laminar Re2300
FLUJO LAMINAR COMPLETAMENTE DESARROLLADO EN UN TUBO
Para un flujo laminar completamente desarrollado en un tubo la velocidad viene dada por
Gasto volumétricoSustituyendo 3.39 en 3.40
Resolviendo
En un flujo completamente desarrollado el gradiente de presión es constante
Sustituyendo
Velocidad promedio
sustituyendo 3.42 en 3.45
Punto de velocidad máxima
Para determinar el punto donde la velocidadalcanza su valor máximo, se deriva la ecuación 3.39 con respecto a r y se iguala a cero
luego sustituyendo r=0 en la ecuación 3.39
PERDIDAS EN TUBERÍAS
Los cambios de presión que se tienen en un flujo incompresible a través de un tubo se deben a cambios en el nivel o bien a cambios en la velocidad debido a cambios en el área de la sección transversal y porotra parte al rozamiento.
En la ecuación de Bernoulli se tomó en cuenta únicamente los cambios de nivel y de velocidad del flujo. En los flujos reales se debe tener en cuenta el rozamiento. El efecto del rozamiento produce pérdidas de presión. Estas pérdidas se dividen en pérdidas mayores y en pérdidas menores
Pérdidas Mayores: se deben al rozamiento en un flujo completamentedesarrollado que pasa a través de segmentos del sistema con área de sección transversal constante.
Pérdidas Menores: se deben a la presencia de válvulas, bifurcaciones, codos y a los efectos de rozamiento en aquellos segmentos del sistema cuya área de sección transversal no es constante.
PERFILES DE VELOCIDAD EN UN FLUJOA TRAVES DE UN TUBO
Para un flujo laminar completamente desarrollado, el perfil de la velocidad es parabólico
Dividiendo 3.50 entre 3.51
Para flujo turbulento
BALANCE DE ENERGIA PARA EL FLUJO EN TUBOS
Para obtener información de la naturaleza de las pérdidas de presión en flujos viscosos internos, se utiliza laecuación de la energía.
Considere, flujo estable a través del sistema de tuberías, incluido un coco reductor, mostrado en la Figura 3.20.
Fig. 3.20 Volumen de control para el análisis de energía del flujo que circula.
Donde hLT corresponde a la pérdida de carga y representa la suma de las pérdidas mayores más las pérdidas menores.
PÉRDIDAS MAYORES: FACTOR DEROZAMIENTO
Para un flujo completamente desarrollado a través de un tubo recto de área constante, las pérdidas mayores de carga se pueden expresar como una pérdida de presión. Como V1=V2 y z1 = z2 , se escribe la ecuación como:
Las pérdidas de carga representan la energía mecánica que se transforma en energía térmica por efecto del rozamiento, dicha...
Son los flujos que quedan completamente limitados por superficies sólidas. Ej.: flujo interno en tuberías y en ductos.
Considerando un flujo incompresible a través de un tubo de sección transversal circular, el flujo es uniforme a la entrada del tubo y su velocidad es igual a U0. En las paredes la velocidad vale cero debido al rozamiento y sedesarrolla una capa límite sobre las paredes del tubo.
Fig. 3.19 Flujo en la región de entrada de una tubería
La velocidad promedio en cualquier sección transversal viene expresada por
FLUJO LANINAR Y FLUJO TURBULENTO EN TUBERÍAS
La naturaleza del flujo a través de un tubo está determinada por el valor que tome el número de Reynolds siendo este unnúmero adimensional que depende de la densidad, viscosidad y velocidad del flujo y el diámetro del tubo. Se define como
Si el Flujo es Laminar Re2300
FLUJO LAMINAR COMPLETAMENTE DESARROLLADO EN UN TUBO
Para un flujo laminar completamente desarrollado en un tubo la velocidad viene dada por
Gasto volumétricoSustituyendo 3.39 en 3.40
Resolviendo
En un flujo completamente desarrollado el gradiente de presión es constante
Sustituyendo
Velocidad promedio
sustituyendo 3.42 en 3.45
Punto de velocidad máxima
Para determinar el punto donde la velocidadalcanza su valor máximo, se deriva la ecuación 3.39 con respecto a r y se iguala a cero
luego sustituyendo r=0 en la ecuación 3.39
PERDIDAS EN TUBERÍAS
Los cambios de presión que se tienen en un flujo incompresible a través de un tubo se deben a cambios en el nivel o bien a cambios en la velocidad debido a cambios en el área de la sección transversal y porotra parte al rozamiento.
En la ecuación de Bernoulli se tomó en cuenta únicamente los cambios de nivel y de velocidad del flujo. En los flujos reales se debe tener en cuenta el rozamiento. El efecto del rozamiento produce pérdidas de presión. Estas pérdidas se dividen en pérdidas mayores y en pérdidas menores
Pérdidas Mayores: se deben al rozamiento en un flujo completamentedesarrollado que pasa a través de segmentos del sistema con área de sección transversal constante.
Pérdidas Menores: se deben a la presencia de válvulas, bifurcaciones, codos y a los efectos de rozamiento en aquellos segmentos del sistema cuya área de sección transversal no es constante.
PERFILES DE VELOCIDAD EN UN FLUJOA TRAVES DE UN TUBO
Para un flujo laminar completamente desarrollado, el perfil de la velocidad es parabólico
Dividiendo 3.50 entre 3.51
Para flujo turbulento
BALANCE DE ENERGIA PARA EL FLUJO EN TUBOS
Para obtener información de la naturaleza de las pérdidas de presión en flujos viscosos internos, se utiliza laecuación de la energía.
Considere, flujo estable a través del sistema de tuberías, incluido un coco reductor, mostrado en la Figura 3.20.
Fig. 3.20 Volumen de control para el análisis de energía del flujo que circula.
Donde hLT corresponde a la pérdida de carga y representa la suma de las pérdidas mayores más las pérdidas menores.
PÉRDIDAS MAYORES: FACTOR DEROZAMIENTO
Para un flujo completamente desarrollado a través de un tubo recto de área constante, las pérdidas mayores de carga se pueden expresar como una pérdida de presión. Como V1=V2 y z1 = z2 , se escribe la ecuación como:
Las pérdidas de carga representan la energía mecánica que se transforma en energía térmica por efecto del rozamiento, dicha...
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