bombeo de fluidos 1

7/26/2019 Bombeo de Fluidos 1

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Bombeo de fuidos


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3.1. Regmenes de fujo laminar yturbulento

Experimento de ReynoldsEl equipo consiste en un dispositivo de fujo poruna conduccin cerrada en la que se introduceuna vena de colorante


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!"#$ !%&'(%R)e caracteri*a porque elmovimiento de las partculas

del fuido se producesiguiendo trayectorias

bastante regulares+

separadas y per,ectamentede-nidas

!"#$ "RB"!E($!as partculas se mueven

siguiendo trayectoriaserr/ticas+ desordenadas+

con ,ormacin de

torbellinos.

!"#$ !%&'(%R vs !"#$ "RB"!E($


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ransicin de regmenes 0''

En fujo laminar lastrayectorias de loselementos de volumen sonparalelas. !a velocidad encada punto esindependiente del tiempo.

En fujo turbulento se,orman remolinos que2acen que la velocidad encada punto sea ,uncin deltiempo incluso aunque el

fujo sea estacionario.


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EXPERIMENTO DE REYNOLD


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&$E!'4%5'$( 5$(

!"'$) (E6$('%($)


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En r7gimen laminar y para el fujo por tubos rgidos de seccin circular+ sepuede demostrar a partir de la ecuacin de movimiento 0la ,orma que toma el)egundo 8rincipio de la in/mica en &ec/nica de luidos que el per-l develocidad es parablico9

El per-l de velocidades incluye la condicin de no desli*amiento 0lavelocidad del fuido en contacto con super-cies slidas es la misma que lade la super-cie. 'ntegrando la expresin anterior+ se obtiene el fujo quecorresponde a una determinada cada de presin. Es la ecuacin que seconoce como !ey de :agen;8oiseuille 0se puede llegar a ella mediantean/lisis dimensional9

R < radio de la conduccin en m < fujo volum7trico en m3=s8 < cada de presin entre dos puntos de la conduccin separados unadistancia >!? en 8a < viscosidad din/mica en @g m;1s ;1

( ) ( )2 2

4

p R rv r

L

=

4

8

p R

L

=F


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En r7gimen turbulento+ el per-l de velocidades se 2ace m/s romo+ tanto m/scuanto mayor es el nAmero de Reynolds. )in embargo+ siempre se mantieneuna pequea *ona de fujo laminar cerca de las paredes de la conduccin.%unque este tema no se desarrollar/ ,ormalmente en el curso+ esto tiene

importancia para el c/lculo de las interacciones fuido;super-cie

% e,ectos pr/cticos+ para Re C 1DDDD+ se puede suponer con un margen deerror pequeo+ que el per-l de velocidades es totalmente plano y que slo 2ayuna velocidad 0de tiempo ajustado para cualquier elemento de volumen de laconduccin.

4ona laminar


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5%!5"!$) E '(ERE) 8%R% E! B$&BE$

EER&'(%R !% ')5$)'% $BE(ER !% FR%'5% RE$!$F'5%


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(E6$('%($)

!os fuidos no neGtonianos presentan una viscosidad aparente 0lapendiente de la representacin del es,uer*o ,rente a la velocidad dede,ormacin que o bien crece 0fuido dilatante o bien decrece 0fuidopseudopl/stico con el es,uer*o o con la velocidad de de,ormacin9


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(E6$('%($)

8ara otro tipo de fuidos se plantean dos opciones9'. )i se conoce la ecuacin del comportamiento del fuido+

se puede 2acer el calculo como se 2i*o con la ecuacinde neGton. 8ara el caso de fuidos pseudoplasticos sepuede obtener el per-l en la direccin *

''. )i no se sabes si el fuido es o no neGtoniano + ni laecuacin para su comportamiento se puede considerarel siguiente experimento el m7todo de &et*er;Reed


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B$&BE$ E !"'$)

E( "BER'%)


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FLUJO EN REGIMEN LAMINAR

NEWTONIANO NO NEWTONIANO!% E5"%5'$( E8$")E!!'E

E! &E$$ E &E4ER;REE

FLUJO EN REGIMEN TURBULENTO

Aqu en lugar de utilizar el mtodo de pousellie (que es

solo para rgimen laminar) se partir del caudal de tuboscirculares


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Diagrama de Moody

El diagrama de &oody es universalmente v/lido para todos los fujosincompresibles+ permanentes en tubos de cualquier ,orma de seccin. En la

-gura siguiente se muestran las partes principales del %baco de &oody.


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!"#$ E !"'$) ($(E6$('%($)

TUBERIACILINDRICA

FLUJOLAMINAR

EL FLUJOTURBULENTO

8ara el caso de el fujo

laminar se puede2acer un anlisisimiliar como lo se2i*o anteriormente

junto con la aplicacindel ,actor de ,riccinde darcy.

"na ves q que secalcula el numerode Reynolds seusa el /baco de&oody


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!"#$ E !"'$) E( "BER'%) ($5'!'(R'5%)

Modelo de i!d"e##el

En los tubos elsticos tienen

capacidad de almacenar diferentesvolmenes de fluidos ! en forma

anloga aun condensador ensistemas elctricos conforme con loque se denomina un elemento de

"ind#essel


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E!E&E($) E'&8"!)'$( E !"'$)


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#os7 %gHera )oriano ID1I 1J

Elementos esenciales de una impulsin

plano de referencia

$

%&

4E

'

2

(

Hra

Hri

h

Har

h

irH

)**aH

HigH

H

pa


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TIPOS DE BOMBAS

+E,-./012A3E4*A5A6/E,-7

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.eciprocantes

.otatorias

3e membrana

4eristaltica


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5entri,ugas

Ktiles para grandes caudales y presiones bajas+ in,eriores a1&8a. )on las m/s ,recuentes en la industria+ una curva

caractersticas de la bomba. iene entrada axial+ y salidatangencial. !a ,uer*a centr,uga y la carga de velocidad a lasalida se convirti en carga de presin. (o ,unciona si entra aire.)on econmicas+ muy fexibles y baratas.

Bom$a# de %m$olo al&er!a&i'o(


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DE)PLA*AMIENTO PO)ITI+O

RE5'8R$5%(E)

Estas bombas son relativamente de baja velocidad de

rotacin+ de tal manera que cuando tienen que sermovidas por motores el7ctricos deben ser intercaladastrasmisiones de engranes o poleas para reducir lavelocidad entre el motor y la bomba.

R$%$R'$)

!as bombas rotatorias se usan generalmente paraaplicaciones especiales+ con lquidos viscosos+ perorealmente pueden bombear cualquier clase de lquidos+siempre que no contengan slidos en suspensin.

8ER')%!'5%)

5onsta de una tubera fexible la cual captura al lquidomediante la accin de un rodillo. )e usa para manipularfuidos en pequeas cantidades+ a bajas presiones ymanteniendo una limpie*a constante


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VALVULASSon elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y aldireccin, as como la presin o el caudal del fluido enviado por una bombahidrulica !una vlvula es un dispositivo mecnico que consiste de un

cuerpo y una pie"a mvil, que conecta y desconecta conductos dentro delcuerpo, seg#n su funcin


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#os7 %gHera )oriano ID1I IL

Vlvulas de compuerta


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TUBERIA

1na tubera o ca9era es un conducto quecumple la funci:n de transportar agua u otrosfluidos; e suele elaborar con materiales mu

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