01. ecuacion de la energía

7/26/2019 01. Ecuacion de La Energa

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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

ING. CIVIL. MECANICA DE FLUIDOS II

MSc. DENIS ARANGURI CAYETANO


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Sistema de bombeo y lnea de tubera


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Cmo se representa los diferentes tipo de energa en un sistema de

transporte de fluido?

A qu se le denomina perdidas primarias, longitudinales o de friccin?

Quines son responsables de las prdidas secundarias en un sistema de

transporte de fluido?


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Logro de aprendizaje

Al trmino de la sesin, el estudiante, resuelve ejercicios y

problemas, sobre La ecuacin General de la Energa y las prdidas

de carga que ocurren en un sistema de tuberas, basados en la

aplicacin de ingeniera, con precisin en los resultados, delimitacin

del procedimiento, y correspondencia con la fundamentacin terica.


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ECUACIN DE CONSERVACIN DE LAENERGA. PERDIDAS POR FRICCIN Y

POR ACCESORIOS


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ECUACIN GENERAL DE ENERGA

hA

hL

hR

hL

Bomba

Vlvula

Turbina

Codo

2

2

2

2

1

2

1

1

22

P

g

vzhhh

P

g

vz LRA


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hA = Energa aadida o agregada al fluido por una bomba u otro

dispositivo

hR= Energa retirada o removida del fluido mediante un dispositivo

mecnico, por ejemplo una turbina

hL= Perdidas de energa por parte del fluido por efecto de friccin o por

presencia de vlvulas, conectores, y rugosidad de tuberas

2

2

2

2

1

2

1

1

22

PgvzhhhP

gvz LRA


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PRDIDAS DE ENERGA hL

Las prdidas totales de energa hLes dada por

Las prdidas de energa por accesorios = se dan por cambios de direccin y

velocidad del fluido en vlvulas te, codos, aberturas graduales y sbitas entre otros

Las prdidas por friccin = se dan por el contacto del fluido con las paredes de las

tuberas y conductos que por lo general son rugosos

tuberasenfriccinporperdidasaccesoriosporperdidashL


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CLASIFICACION DE SISTEMAS DE

FLUIDOS


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La mayora de los sistemas de flujo de tubera involucran grandes prdidas deenerga de friccin y prdidas menores

Si el sistema es arreglado de tal forma que el fluido fluye a travs de una lneacontinua sin ramificaciones, ste se conoce con el nombre de Sistema en serie.

B

Vlvula

Flujo

Lnea

de

succin

Lnea de

descarga


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Si el flujo se ramifica en dos o ms lneas, se le conoce con el nombre de Sistema

en Paralelo

Vlvula

Vlvula

12

Qc

Qa

Qb


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SISTEMAS EN SERIE

g

vz

phh

g

vz

pLA

22

2

2

2

2

2

1

1

1

Utilizando la superficie de cada depsito como punto de referencia

tenemos:

B

Vlvula

FlujoLnea de

succin

1

2


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g

vz

phh

g

vz

pLA

22

2

2

2

2

2

1

1

1

654321 hhhhhhhL

Los trminos hAy hLindican la energa agregada al fluido y la energa perdida delsistema en cualquier lugar entre los puntos de referencia 1 y 2

hAes la energa agregada por la bomba

La energa se pierde debido a diferentes condiciones:

hL = prdida de energa total por unidad de peso del fluido

h1 = prdida en la entrada

h2 = prdida por friccin en la lnea de succin

h3 = prdida de energa en la vlvula h4 = prdida de energa en los dos codos a 90

h5 = prdida por friccin en la lnea de descarga

h6 = prdida a la salida


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En el diseo de un sistema de flujo detubera existen seis parmetros bsicos

involucrados

1. Las prdidas de energa del sistema o la adiccin de energa al sistema

2. La velocidad de flujo de volumen del fluido o la velocidad del fluido

3. El tamao de la tubera4. La longitud de la tubera

5. La rugosidad de la pared de la tubera

6. Las propiedades del fluido como peso especfico, densidad y viscosidad


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Prdidas de carga

En toda transformacin energtica existe una degradacin (los rozamientos

convierten en calor parte de la energa transformada).

Al considerarse la friccin, sta se manifiesta como una cada de presin (p).

Eso quiere decir que disminuye la altura que puede alcanzar un fluido debido a la

presin total que dispona al inicio.


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Prdidas de energa POR LONGITUD

(Debido a la friccin)


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Perdidas singulares o menores

Los componentes adicionales (vlvulas, codos, conexiones en T, etc.) contribuyen a

la prdida global del sistema y se denominan prdidas menores.

La mayor parte de la energa perdida por un sistema se asocia a la friccin en la

porciones rectas de la tubera y se denomina prdidas mayores.

Por ejemplo, la prdida de carga o resistencia al flujo a travs de una vlvula puede

ser una porcin importante de la resistencia en el sistema. As, con la vlvula

cerrada la resistencia al flujo es infinita; mientras que con la vlvula

completamente abierta la resistencia al flujo puede o no ser insignificante.


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ACCESORIOS TIPICOS


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Prdidas Menores: Condiciones de flujo de salida

Una prdida de carga (la prdida de salida) se produce cuando unfluido pasa desde una tubera hacia un depsito.


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Sistema de lnea de tuberas en serie

Si un sistema se arregla de manera tal que el fluido fluye a travs deuna lnea continua sin ramificaciones, dicho sistema se conocecomo sistema en serie. Toda partcula de fluido que pasa por elsistema pasa a travs de cada una de las tuberas.

El caudal (pero no la velocidad) es el mismo en cada tubera, y laprdida de carga desde el punto A hasta el punto B es la suma delas prdidas de carga en cada una de ellas:

321 QQQ 321 LLLL hhhh BA


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Sistema de lnea de tuberas en paralelo

En este sistema en paralelo, una partcula de fluido que se desplaza desdeA hasta B puede seguir cualquiera de las trayectorias disponibles, donde elcaudal total es la suma de los caudales en cada tubera.

La prdida de carga entre A y B de cualquier partcula que se desplaceentre dichos puntos es la misma, es decir, independientemente de latrayectoria seguida:

321 QQQQ 321BA LLLL hhhh

01. ecuacion de la energía

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