Tuberías en Serie

TUBERIAS EN SERIE




Sub-proyecto:
Mecánica de los fluidos








Venezuela, enero del 20XX
INTRODUCCIÓN
Las tuberías en serie son comúnmente conocidas por su estructura alargada a simple vista y sin ramificaciones, pueden ser una o mas tuberías que siguen el mismo curso, es decir una sola vía; Siendo la forma mas utilizada, las tuberías huecas de forma cilíndrica, la cualproporciona una dureza o soporte estructural más confiable y a su vez facilita los cálculos necesarios para determinar que ocurre con el fluido que pasa por ella.
Así mismo de puede definir a las tuberías en serie como aquel conjunto de tuberías que forman parte de una misma conducción y que tienen diferente diámetro y se puede apreciar diferencias en las rugosidades, lo que indica que pueden estarhechas de materiales diversos partiendo de ello, para hallar la solución a un problema o ejercicio de este tipo de sistemas, se deben considerar las ecuaciones de continuidad y de energía, las cuales deben ser satisfechas simultáneamente.
El estudio en sistemas de tuberías es una de las aplicaciones más comunes de la mecánica de fluidos, ya que en la mayoría de las actividades humanas se hahecho común el uso de sistemas de tuberías. Cuando el fluido transportado es petróleo, se utiliza la denominación específica de oleoducto. Cuando el fluido transportado es gas, se utiliza la denominación de gasoducto. También es posible transportar mediante tuberías materiales que, si bien no son un fluido, se adecúan a este sistema: hormigón, cemento, entre otros.








TUBERIAS EN SERIESe habla de tuberías en serie cuando se requiere llevar un determinado fluido de un punto a otro punto por un solo camino, es decir una sola vía. Es importante resaltar que son dos o más tuberías que poseen diferencias en sus diámetros y rugosidad, y se encuentran dispuestas una a continuación de la otra de modo que presentan la misma perdida.
De esta manera, en las tuberías en serie, el caudalque circula por ellas es el mismo, y la pérdida total es la suma de las pérdidas de cada una. Se puede considerar como una única tubería cuya resistencia es la suma de las resistencias individuales.
Es así como en un sistema de tuberías en serie, la pérdida total de energía es la suma de las pérdidas individuales menores más todas las pérdidas provocadas por la fricción. Este enunciado coincidecon el principio de la ecuación de la energía, la cual es el recuento de toda la energía entre dos puntos de referencia del sistema.

Figura 1. Ilustración tuberías en serie de menor a mayor diámetro

TIPOS DE TUBERÍAS EN SERIE
SISTEMA CLASE I
Este sistema se halla definido por completo en términos del tamaño de las tuberías, los tipos de pérdidas menores presentes y el flujo volumétrico delfluido en el sistema. El objetivo común es calcular la presión en algún punto de interés, para determinar la carga total de la bomba o encontrar la elevación de una fuente de fluido, con el fin de producir un flujo volumétrico deseado o ciertas presiones en puntos seleccionados del sistema.
SISTEMAS DE CLASE II
Un sistema de tubería en serie de clase II es aquel para el que se desea conocer elflujo volumétrico de fluido que un sistema dado podría conducir. El sistema está descrito por completo en términos de sus elevaciones, tamaños de tubería, válvulas y acoplamientos y la caída de presión permisible en puntos clave del sistema.
La caída de presión se relaciona en forma directa con las pérdidas de energía en el sistema, y es común que las pérdidas de energía sean proporcionales a lacarga de velocidad del fluido conforme circula por dicho sistema. Debido a que la carga de velocidad es V2/2g, las pérdidas de energía son proporcionales al cuadrado de la velocidad. El objetivo consiste en determinar qué tan elevada puede ser la caída de velocidad para satisfacer el requerimiento de una caída limitada de la presión.
Se sugiere tres enfoques para diseñar sistemas de clase II...