TRANSPORTE DE FLUÍDOS
OPERACIONES BÁSICAS – OCON/TOJO
UNIVERSIDAD LOYOLA
CONTENIDO
 I. INTRODUCCIÓN
 II. ECUACIONES GENERALES DE FLUJOS
 III. PÉRDIDAS POR FRICCIÓN
 IV. CONDUCCIONES EN PARALE...
I. INTRODUCCIÓN
El estudio del transporte
de fluidos y la solución de
problemas referentes al
tema son resueltos a
través ...
PRINCIPIO DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA
El principio de la conservación define que la masa
que circula por dos puntos de u...
II. ECUACIONES GENERALES DE FLUJO
Efectuando un balance energético entre los puntos 1 y 2,
considerando la energía transpo...
Teniendo en cuenta la definición de entalpía (H=U+PV), la
anterior ecuación toma la siguiente forma: E-1
Teniendo en cuent...
Sustituyendo la ecuación E-2 en E-1:
El término de TdS es mayor que el calor absorbido del entorno por
el fluido, sumando ...
Referida a la unidad de masa:
Con respecto a la unidad de peso:
Para el caso particular de que W y Lw valgan cero, aplican...
III. PÉRDIDAS POR FRICCIÓN
Para la aplicación de las anteriores ecuaciones es necesario evaluar la
fricción, cuyo análisis...
MÓDULO O ÍNDICE DE REYNOLDS:
Caracteriza el tipo de flujo, ya que existe un valor denominado de Re
denominado Reynolds crí...
LONGITUD EQUIVALENTE:
Las perdidas por fricción tomadas
en cuenta en la ecuación de
pérdida por fricción no toma en
cuenta...
Factor o coeficiente de fricción:
Cuando se trata de régimen laminar se puede deducir fácilmente
que este factor viene dad...
IV. CONDUCCIONES EN
PARALELO
Cuando dos o más tuberías que se
originan de un punto A retornan a
reunirse en un mismo punto...
Solución de problemas:
Cuando se conoce el caudal total y las características del
fluido y las de la tubería de los brazos...
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Transporte de fluídos (Operaciones Básicas) OCON TOJO

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Resumen de las paginas 3-23 del libro operaciones básicas de la ingeniería básica OCON/TOJO

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Transporte de fluídos (Operaciones Básicas) OCON TOJO

  1. 1. TRANSPORTE DE FLUÍDOS OPERACIONES BÁSICAS – OCON/TOJO UNIVERSIDAD LOYOLA
  2. 2. CONTENIDO  I. INTRODUCCIÓN  II. ECUACIONES GENERALES DE FLUJOS  III. PÉRDIDAS POR FRICCIÓN  IV. CONDUCCIONES EN PARALELO
  3. 3. I. INTRODUCCIÓN El estudio del transporte de fluidos y la solución de problemas referentes al tema son resueltos a través de: La aplicación de balances de materia y energía. El uso de relaciones deducidas empíricamente a lo que refiere con la fricción de fluidos.
  4. 4. PRINCIPIO DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA El principio de la conservación define que la masa que circula por dos puntos de una canalización en la unidad de tiempo es la misma. A= Área de la sección normal al flujo p= Densidad u= Velocidad En función del Volumen específico V: A*u=Q Caudal u/V=G velocidad másica Q/V=W flujo de masa
  5. 5. II. ECUACIONES GENERALES DE FLUJO Efectuando un balance energético entre los puntos 1 y 2, considerando la energía transportada por el fluido y la transmitida entre el fluido y el entorno, llegamos a la expresión:
  6. 6. Teniendo en cuenta la definición de entalpía (H=U+PV), la anterior ecuación toma la siguiente forma: E-1 Teniendo en cuenta todos los incrementos de energía interna que se tiene lugar en el fluido: E-2 Efectos caloríficos + efectos por compresión + efectos superficiales + efectos químicos sobre A + Efectos químicos sobre B + otros efectos.
  7. 7. Sustituyendo la ecuación E-2 en E-1: El término de TdS es mayor que el calor absorbido del entorno por el fluido, sumando lw (energía disipada de modo irreversible en el fluido: Prescindiendo de los efectos químicos, superficiales, etc. y la anterior ecuación:
  8. 8. Referida a la unidad de masa: Con respecto a la unidad de peso: Para el caso particular de que W y Lw valgan cero, aplicando la anterior ecuación a un fluido incomprensible:
  9. 9. III. PÉRDIDAS POR FRICCIÓN Para la aplicación de las anteriores ecuaciones es necesario evaluar la fricción, cuyo análisis dimensional nos conduce a: f: factor o coeficiente de fricción L: longitud total de canalización D: Diámetro u: Velocidad Tipos de flujo: LAMINAR O VISCOSO: Cuando el flujo es paralelo a las paredes en cualquier punto a considerar TURBULENTO: Cuando el flujo tiene alguna perpendicular a las paredes.
  10. 10. MÓDULO O ÍNDICE DE REYNOLDS: Caracteriza el tipo de flujo, ya que existe un valor denominado de Re denominado Reynolds crítico el cual es 2100. FLUJO LAMINAR MENOR A 2100 FLUJO TURBULENTO MAYOR A 2100 Régimen laminar Régimen turbulento
  11. 11. LONGITUD EQUIVALENTE: Las perdidas por fricción tomadas en cuenta en la ecuación de pérdida por fricción no toma en cuenta a la perdida ocasionado por accesorios como codos empalmes, entre otros, para ello se hace uso de la siguiente tabla:
  12. 12. Factor o coeficiente de fricción: Cuando se trata de régimen laminar se puede deducir fácilmente que este factor viene dado por la expresión: Re = 67/Re Para el régimen turbulento este valor se determina en función del Re y de la rugosidad relativa E/D A continuación: Dos gráficas las cuales sirven para hallar de método gráfico ciertos valores importantes para la solución de problemas referentes al tema.
  13. 13. IV. CONDUCCIONES EN PARALELO Cuando dos o más tuberías que se originan de un punto A retornan a reunirse en un mismo punto B Aplicando la primera ecuación a todos los brazos Se tiene que todas las pérdidas por fricción son las mismas de modo que: El caudal total que circula por el sistema ha de ser igual a la suma de los caudales que circulan a través de los brazos:
  14. 14. Solución de problemas: Cuando se conoce el caudal total y las características del fluido y las de la tubería de los brazos, se efectúa la solución del problema del siguiente modo: 1. Se supone un caudal en uno de los brazos. 2. Se calcula la pérdida de carga en ese brazo. 3. Se determina el caudal en cada uno de los brazos conocida la pérdida de carga determinada en 2). 4. Se determina la suma de caudales de los brazos , que será igual al caudal total, si la hipótesis 1) fue correcta. 5. De no cumplirse 4) se corrigen los caudales calculados para que su suma sea igual al caudal total. 6. Se determinan las pérdidas de carga por fricción en cada uno de los brazos con los caudales determinados en 5), debiendo resultar la misma en cada uno de los brazos. 7. De no cumplirse 6) se recalculan los valores de caudales para el valor medio de las pérdidas de carga por fricción calculadas en 6) y su suma deberá ser igual al caudal total.

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