UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

1162CAPTULO IV: DESCRIPCIN Y ADMINISTRACIN DEL PLAN DE ESTUDIOS

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL RAFAEL MARA BARALT PROGRAMA: Ingeniera y TecnologaPROYECTO: Ingeniera de Gas

ASIGNATURA FLUJO DE FLUIDOSPRELACIONES

CDIGOSEMESTRE BALANCE DE MASA Y ENERGA

V

CARGA ACADMICACRDITOSHS. TER.HS. PR..AULAHS. PR. LABHS.PR.TALL.HS.PR.PROFES.HS.TOTALES

4325

OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA

Analizar los fenmenos de los fluidos: propiedades, esttica, hidrodinmica y comportamiento del flujo en las tuberas.

DESCRIPCIN SINPTICA DEL CONTENIDOBIBLIOGRAFA BSICA

UNIDAD I: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

Definicin. Sistema tcnico de unidades. Propiedades.

UNIDAD II: ESTTICA DE FLUIDOS

Presin en un punto. Unidades y escala. Manmetros. Fuerza sobre reas planas y curvas. Empuje y flotacin.

UNIDAD III: HIDRODINMICA

Concepto de sistema y volumen de control. Irreversibilidad, reversibilidad y prdidas, tipos de fluidos.

Lneas de corriente y tubo de corriente. Ecuacin de continuidad. Ecuacin de Mor. Ecuacin de Euler. Ecuacin de Bernoulli. Ecuacin de la energa.

UNIDAD IV: FLUJO DE FLUIDOS EN TUBERAS

Impactos de los efectos: Friccin (Ecuaciones Implcitas y Explcitas), gravitacin y cintico. Lnea de altura piezomtrica, flujo laminar, velocidad crtica. Flujo turbulento. Nmero de Reynolds. Capa lmite. Prdida de carga de flujo. Coeficiente de friccin. Sistema de tuberas serie-paralelo y su equivalencia.

Evaluacin del factor de friccin: Weymouth, Panhandle, IGT, AGA. Lquidos no newtonianos. Flujo de lquidos newtonianos. Clculo del dimetro de la tubera. Clculo de la capacidad de la lnea. Clculo de la presin de las gotas (drops). Vlvulas y conexiones (fittings). Dimetro del tubo econmico (economic pipe diameter). Velocidad mxima.

Diseo de sistemas de lazos. Capacidad de lazos. Longitud de los lazos. Sistemas de recoleccin de lquidos complejos. Separacin (splitting) del flujo.

ALEXANDRU, Andreas (2001) Principles of Fluid Mechanics. Prentice-Hall

WILKES, James (1999) Fluid Mechanics for Chemical Engineers. Prentice-Hall

WHITE, Frank (1998) Fluids Mechanics. Prentice-Hall

ROBERSON J y CROWE C. (1983). Mecnica de Fluidos. Edit. Interamericana.

STREETER, Wylie (1994). Mecnica de los Fluidos. Edit. Mc Graw-Hill.

Flujo de Fluidos ... continuacin......

DESCRIPCIN SINPTICA DEL CONTENIDOBIBLIOGRAFA BSICA

UNIDAD V: FLUJO DE GAS

Principios. Ecuaciones bsicas. Velocidad mxima. Presin esttica (head) en lneas de flujo. Fase vertical sencilla en flujo de gas. Lnea de flujo en tuberas transitorias. Venteo (blow down) y purge (pinge). Ondas (surges) de presin al cerrar una vlvula. Pruebas de presin. Cambio de temperatura en las tuberas. Efecto trmico en el flujo de gas. Perfil de temperatura. Cambios de temperatura en tuberas. Temperaturas Willbore.

Flujo de dos fases en gas lquido. Flujo horizontal de dos fases. Correlaciones bsicas. Correlacin modificada de Flanigan. Flujo vertical de dos fases. Estrategia de clculo. Flujo horizontal. Flujo vertical. Aplicacin de la tecnologa. Propiedades fsicas. Correlaciones no composicionales. Modelos de fluidos composicionales.

Separacin de flujos. Redes de tuberas simples. Tuberas verticales (risers) costa afuera. Tuberas pigging (pipeline pigging). Dimetro hidrulico. Diseo de tuberas en estaciones y plantas. Formulacin y solucin de redes simples. Sistemas de drenaje. Caudal. Cada de presin. Rangos de velocidad y dimetro econmico.

UNIDAD VI: ANLISIS DIMENSIONAL

Semejanza hidrulica. Homogeneidad dimensional y relaciones adimensionales. Dimensin y unidades. Teorema de Buckingham.

UNIDAD VII: MEDIDA Y CONTROL EN EL FLUJO

Medidas de la presin. Orificio piezomtrico y tubo esttico. Medidores de velocidad. Tubo de Pitot. Medidores de caudal. Orificio de foro, vertedero, medidor de desplazamiento positivo, venturmetro, placa de orificio.

UNIDAD VIII: TUBERAS Y REDES DE GAS

Ecuacin de Weymouth para el flujo de gas en tuberas. Ecuacin de Panhandle. Clculos de redes de gas. Mtodos de solucin de tuberas interconectadas y sistemas complejos de tuberas. Distribucin de caudal y de presiones en una red de gas. Reduccin de una red a un sistema equivalente. Condiciones ptimas para una red de gas. Solucin a problemas operacionales.

SABERSKY, Rolf; Allan ACOSTA; Edward HAPUTMANN and E.M. GATES (1999) A First Course in Fluid Mechanics. Prentice-Hall

JANNA, Williams S. (1993) Introduction to Fluid Mechanics. Prentice-Hall

Fuentes: IUTC(1997); CIED(1997); Campbell(1984)/ Resumen: Prof. Liria Rincones de Castagnetti, MSc. Revisin: Ing. Ingrid Villalobos MSc (IUTC); Ing:. John Urdaneta, MSc (PDVSA)/dic98/V2; Ings.: Jos Luis Mendoza, Todor Marta,Eduardo Valero (PDVSA). Ajustes: Ing. Hugo Molero (LUZ) marzo99-mayo2001