flujo por tuberia

7/25/2019 Flujo Por Tuberia

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UNIVERSIDAD DE ORIENTENCLEO DE ANZOTEGUI

ESCUELA DE INGENIERA Y CIENCIAS APLICADASCURSOS ESPECIALES DE GRADO

CONTROL, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE GAS

Flujo de Fluidos en Tuberas

Puerto la Cruz, D!e"#re $e %&&'

Po(e(te)*

Mal+a Lea($ro

Prez Luz Mar-a

Ta#rz .or/e

V0)1uez Sa#r(a

Pro+2 I)3ela A3e($a4o

Se!!5( &6


2/30

Introduccin

Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


Leandro Mal


3/30

Desarrollo

Conclusiones

Introduccin

Antecedentes


Lo) 7r"ero) e87er"e(to) !u$a$o)a"e(te $o!u"e(ta$o) $elroza"e(to e( 9u:o) $e #a:a 3elo!$a$ a tra3) $e tu#er-a) +uero(realza$o) ($e7e($e(te"e(te e( 6;)5lo/o +ra(!) .ea(

Lou) Mare Po)eulle, 1ue e)ta#a (tere)a$o 7or la) !ara!ter-)t!a)$el 9u:o $e la )a(/re ? e( 6;@& 7or el (/e(ero $r0ul!o ale"0(Gottl+ Be(r! Lu$/ Ba/e(2

E( 6;% )e realza el 7r"er (te(to $e (!lur lo) e+e!to) $e la3)!o)$a$ e( la) e!ua!o(e) "ate"0t!a) ? )e $e#5 al (/e(ero+ra(!) Clau$e Lou) Mare Na3er2

E( 6;@ el "ate"0t!o #rt0(!o Geor/e Ga#rel StoFe), 7er+e!!o(5la) e!ua!o(e) #0)!a) 7ara lo) 9u$o) 3)!o)o) (!o"7re)#le)2A!tual"e(te )e la) !o(o!e !o"o e!ua!o(e) $e Na3erStoFe)2


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Desarrollo: Re/"e(e) $e

Hlu:o

Conclusiones

Introduccin

Antecedentes

E( Hlu:o La"(ar o Hlu:oTur#ule(to


Otro e:e"7lo* El tra()7orte $e Cru$o)

E8tra7e)a$o)2El 9u:o $e la Mel a tra3) $e u(

Hlu:o La"(ar

Lo) 9u:o) 3)!o)o) )e 7ue$e( !la)>!ar*

Colora(te

E(tra$a$e A/ua

Lmpara

Leandro Mal


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Conclusiones

Introduccin

Antecedentes


Desarrollo: Re/"e(e) $e

Hlu:o

Hlu:o Tur#ule(to

Por E:e"7lo* Tra()7orte $el Ga) Natural 7or la) Tu#er

Colora(te

E(tra$a$e A/ua

Lmpara

Leandro Mal


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Desarrollo:

Velocidad de Flujo

Conclusiones

Introduccin

Antecedentes


La) !ur3a) t-7!a) $e la $)tr#u!5( $e 3elo!$a$e) a tra3) $

Velocidad Baja

Velocidad Media

Velocidad Alta

Leandro Mal


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Introduccin

Desarrollo:

Numero de Reynolds

Conclusiones

Antecedentes


Lo) $+ere(te) re/-"e(e) $e 9u:o ? la a)/(a!5( $e 3alore)(u"r!o) $e !a$a u(o +uero( re7orta$o) 7or 7r"era 3ez7or O)#or(e Re?(ol$) e( 6;;


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Introduccin

Conclusiones

Antecedentes


ECUACIN DELNMERO DE REYNOLDS

Do($e*NRe* NJ"ero $e Re?(ol$, a$"e()o(alV* 3elo!$a$ "e$a $el 9u$o, "K)

* $e()$a$ "e$a $el +lu$o, /K"


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Introduccin

Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


El teorema afrma que la ener!a total de un"i"tema de #uido" permanece con"tante a lolaro de la tra$ectoria del #ujo% &uededemo"trar"e que' como con"ecuencia de ello'el aumento de la (elocidad del #uido e"cau"ado de la di"minuci)n de pre"i)n *+&,

ECUACIN DE ERNOULLI

constante2

1 2 =++ vghP

Donde:

v: Velocidad del fluidog: Constante de gravedad

: Densidad del fluido

h: Altura geomtrica

P: Presin

Luz Mara P


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


La e!ua!5( $e er(oull te(e a7l!a!5( e(!ual1uer a)7e!to rela!o(a$o !o( el 9u:o $e9u$o)2

Se a7l!a e( la aero$(0"!a 1ue )e o!u7a $el

"o3"e(to $el are ? $e otro) 9u$o) /a)eo)o)? $e la) +uerza) 1ue a!tJa( )o#re lo) !uer7o)1ue )e "ue3e( e( e)to) 9u$o)2

Se e"7lea e( la) to#era), $o($e )e a!elera el9u:o re$u!e($o el $0"etro $el tu#o, !o( la!o()/ue(te !a-$a $e 7re)5(2

Lo) !o!e) $e !arrera )o( "u? #a:o) !o( el >($e 1ue el are )e $e)7la!e a /ra( 3elo!$a$ 7orel e)tre!o e)7a!o e(tre la !arro!er-a ? el)uelo2 E)to re$u!e la 7re)5( $e#a:o $el3e-!ulo ? lo a7reta !o( +uerza a!a a#a:o, lo1ue "e:ora el a/arre2 Ta"#( lle3a( e( )u7arte tra)era u( 7la(o aero$(0"!o !o( +or"a

APLICACINES DE LA ECUACION DE ERNOULLI

Luz Mara P


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


Efecto Venturi

Es un fenmeno que se produce en una canalizacin horizontal y

de seccin variale por la que circula un fluido incompresile! sin

viscosidad y si la circulacin se lleva a cao en rgimen

permanente"

De acuerdo con el teorema de #ernoulli! la velocidad en la parte

estrecha de la canalizacin tiene que ser mayor que en la ancha! y

por estar amas a la misma altura! la presin en la parte ancha es

mayor que en la estrecha" Por tanto! cuando un fluido incrementa

su velocidad sin variar de nivel! su presin disminuye"

2

22

2

112

1

2

1VPVP +=+

Luz Mara P


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


$a utilizacin de un tuo de Venturi en el carurador de un

automvil ! es un e%emplo familiar del teorema de #ernoulli" $a

presin del aire! que pasa a travs del cuerpo del carurador!

disminuye cuando pasa por un estrangulamiento" $a

disminucin de presin permite que fluya la gasolina! se

vaporice y se mezcle con la corriente de aire"$eyenda:

1) Entrada de aire.

2) Mariposa del choke.

3) Cuerpo del carburador.

4) Surtidor de combustible.

5) Venturi.

6) Mariposa de ases.

!) Surtidor de marcha m"nima #pun$%n.

&) Chicler de alta.

') (ep%sito o cuba.

1) *lotador.

11) (ia+rama de in#ecci%n.

12) ,ase # pun$%n.

13) Entrada de combustible.

14) Emulsionador.

15) -n#ector.

Luz Mara P


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


Las paredes de la tubera ejercen una resistencia continua al flujo de

los fluidos, sta resistencia produce una tasa uniforme de prdida de

energa a lo largo de la tubera Las prdidas de energa a lo largo de

una tubera se denominan com!nmente "prdidas por friccin"

Cuando la tubera es de gran longitud, las prdidas por friccin

llegan a ser tan grandes #ue a $eces pueden despreciarse las

dem%s prdidas por ser mu& pe#ue'as comparadas con ella

PRDIDAS DE CARGA POR HRICCIN

Luz Mara P


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


Cua($o u( 9u$o 9u?e 7or u(a tu#er-a, u otro$)7o)t3o, te(e( lu/ar 7r$$a) $e e(er/-a $e#$oa +a!tore) tale) !o"o*

La +r!!5( (ter(a e( el 9u$o $e#$o a la

3)!o)$a$La 7re)e(!a $e a!!e)oro)2

La +r!!5( e( el 9u$o e( "o3"e(to e) u(!o"7o(e(te "7orta(te $e la 7r$$a $e e(er/-a e(

u( !o($u!to2 E) $re!ta"e(te 7ro7or!o(al a lae(er/-a !(t!a $el 9u:o ? a la rela!5(lo(/tu$K$0"etro $el !o($u!to2

E( la "a?or 7arte $e lo) ))te"a) $e 9u:o, la7r$$a $e e(er/-a 7r"ara )e $e#e a la +r!!5( $e!o($u!to2 Lo) $e"0) t7o) $e 7r$$a) )o( 7or lo/e(eral !o"7arat3a"e(te 7e1ue4a), 7or ello e)ta)7er$-a) )uele( )er !o()$era$a) !o"o Qmenores.

E)ta) o!urre( !ua($o a? $)7o)t3o) 1ue(ter>ere( el 9u:o* 30l3ula), re$u!tore), !o$o), et!2Luz Mara P


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


Otro) +a!tore) 1ue 7ue$e( au"e(tar la) 7er$$a)$e e(er/-a 7or +r!!5( )o(*

El "ateral $el !ual e)ta !o()tru$o el tu#o erro,!o(!reto, !o#re, /al3a(za$o, et!2

El e)ta$o $e la tu#er-a (ue3a), 3e:a), !o((!ru)ta!o(e), et!2

Luz Mara P


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


El -actor de -ricci)n de una tu.er!a de.e "erdeterminado e/perimentalmente $ ello e" una -unci)ndel rimen de #ujo al cual e"t "ometido el #u!do%&ara #ujo" laminare" "e tiene

&ara #ujo tur.ulento *Re > 4000, el -actor de -ricci)ndepende no "olo del nmero de Re$nold"' "ino tam.inde la ruo"idad relati(a de la" parede" de la tu.er!a'3d' e" decir' la ruo"idad de la" parede" de la tu.er!a"*3, comparada con el dimetro de la tu.er!a *d,%

(e1)=f *A56ME78697AL,

PERDIDAS DE CARGA EN TUERIAS

Luz Mara P


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


E( Hlu:o) Tur#ule(to) la E!ua!5( utlza$a 7ara$eter"(ar la) 7r$$a) 7or +r!!5( e( tu#er-a) e)*

2*

2

vDLfFf =

Donde:

F es el factor de friccin de FanningL es la longitud de la tubera

V es la velocidad del fludo

D es el dimetro interno de la tubera

E7ar0"etro $e ru/o)$a$


Luz Mara P

D=rugosidadde+actor


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes



Para 9u:o $e /a)e), el +a!tor $e +r!!5( )e !al!ula !o( la )/ue(te e!

DM

RTLGfPP

22

2

2

1

* =

DGNRE=

Donde:

F es el factor de friccin de Fanning

L es la longitud de la tubera

es la velocidad del fluido !"g#m$s%

D es el dimetro interno de la tubera

R constante de los gases

& 'eso molecular

( 'resin) tem'eratura Sabrina Vsq


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


V1V2

12

/2

/1

=

=

Kg

JVK

V

A

Ah exex

221

2

1

2

1

2

2

1

e8* 7r$$a 7or +r!!5( .K/

e8* !oe>!e(te 7or 7r$$a 7or e87a()5(

V6* 3elo!$a$ e( el 0rea "0) 7e1ue4a"K)e/

6 7ara 9u:o tur#ule(to ? 7area 9u:o

62 Pr$$a 7or e()a(!a"e(to re7e(t(o

METODOS DE ESTIMACION DE PERDIDAS POR HRICCI

Sabrina Vsq


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Introduccin

Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


%2 Pr$$a 7or re$u!!5( re7e(t(a

V1V2

12

/2/1

=

=

Kg

JVK

V

A

Ah cc

221,-

2

2

2

2

2

1

2

!* 7r$$a 7or +r!!5( .K/!* !oe>!e(te 7or 7r$$a 7or!o(tra!!5(V%* 3elo!$a$ e( el 0rea "0) 7e1ue4a"K)e/ 6 7ara 9u:o tur#ule(to ? 7area9u:o la"(ar

Sabrina Vsq


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Introduccin

Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes



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Introduccin

Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


T7o $ea!!e)oro) o

30l3ula)

Per$$a) 7or +r!!5(,(u"ero $e !ar/a) $e3elo!$a$ Kf

Per$$a) 7or +r!!5(,lo(/tu$ e1u3ale(te $e

tu#er-a re!ta e($0"etro) $e tu#er-a

LtKDCodo 45 0.35 17Codo 90 0.75 35

Te 1 50

Retorno en U 1.5 75

Vlvula de compuertaabierta

0.17 9

Vlvula emiabierta 4.5 !!5

Vlvula de "loboabierta

#.0 300

$edidor de a"ua%

dico

7 350

PERDIDA POR FRICCIN PARA FLUJO TURBULENTO CAUSADOS POR VLVULAS YACCESORIOS

Sabrina Vsq


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


Perdida de friccin, N!er" de car#a$ de%e&"cidade$, 'f N!er" de Re(n"&d$

&ipo de accesorios o v'lvulas

Codo ()* +, , -". +"- )"/. )!,.

&e ( 0"/ 1") -") +"0 +")

V'lvula de gloo -/ -- +, +0 +) -")

V'lvula de un solo sentido .. +, ( ."/ 1"- -")

5 1 2 4 1 0urbulento

PERDIDAS POR FRICCIN PARA FLUJO LA)INAR CAUSADOS POR

VLVULAS Y ACCESORIOS

Sabrina Vsq


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Conclusiones

Antecedentes


0uber"a de 2 pul

(4(3

0uber"a de 4 pul

2 pies

125 pies

1 pies

5 pies

0uber"a de 2 pul

pies

2

1

:2

:1

5iarama de ;lujo de &erdida" de ;ricci)n porAcce"orio"

Sabrina Vsq

Fg

v

g

gzW

PP

g

v

g

gz

cc

S

cc

++=

++

22

2

22

2

2

2

1

2

11

E!2 Ge(eral $e ala(!e $e E(er/-a Me!0(!a

=

=

Kg

JV

A

Ahc

21,-

2

2

2

1

2

Perdida por edu!!i"n

2

2

1VKh ff=

Perdida por #!!esorios

2*

2v

D

LfFf

=

Perdida en $ramos re!$os


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


Le? $e Dar!?*

La ecuaci)n de 5arc$ e" una ecuaci)n ampliamenteu"ada en idrulica% E"ta ecuaci)n &ermite el clculo de laprdida de cara de.ida a la -ricci)n dentro una tu.er!a%E" utili=ada tam.in para #ujo" en medio" poro"o"%

5ondeL' e" la prdida de cara de.ida a la -ricci)n

f, e" el -actor de -ricci)n o coefciente de ro=amiento

' e" la aceleraci)n de.ida a la ra(edad

L5' e" la relaci)n lonituddimetro de la tu.er!a

V' e" la (elocidad del #uido

g

V

D

LfhL

2

2

=

%or&e Tabri


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Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


La e!ua!5( $e Dar!? )e a7l!a a 9u:o) $el-1u$o) e( r/"e( la"(ar ? tur#ule(to ?7ara /a)e) !o( !erta) re)tr!!o(e) $e()$a$

!o()ta(te2

No a7l!a !o( !a"#o) $e ele3a!5(, 3elo!$a$ 5$e()$a$, $e a!uer$o a la e!ua!5( $eer(oull e)ta e) u(a +or"a 7art!ular2 Se$eter"(a( )e/"e(to) !orto) !o( Z, V, ?

!o()ta(te) 7ara )u a7l!a!5(2

La !a-$a $e 7re)5( total e) la )u"a $e la)!a-$a) $e 7re)5( 7or )e/"e(to) !orto)2

Su a7l!a!5( 7ara /a)e) e) l"ta$a a

)e/"e(to) "u? !orto) 7or la)

'ondi!iones de es$ale()

%or&e Tabri


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Introduccin

Desarrollo

Conclusiones

Antecedentes


APLICACION EN LA INDUSTRIA

La e!ua!5( $e Dar!? le 7er"te al (/e(ero$eter"(ar la) !ara!ter-)t!a) $el 9u:o $e !ual1uer9u$o 1ue )e "ue3a 7or u(a tu#er-a, )u7o(e($o!o(o!$a) la 3)!o)$a$ ? la $e()$a$ e( la)!o($!o(e) $el 9u:oW to$o e)to 7ara (J"ero $eRe?(ol$) )u7erore) a @&&& $o($e la) !o($!o(e)

$e 9u:o 3uel3e( a )er "a) e)ta#le) ? 7ue$e(e)ta#le!er)e +a!tore) $e roza"e(to $e>(t3o)2

%or&e Tabri


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Desarrollo

Conclusiones

Introduccin

Antecedentes


En la indu"tria el nmero de Mac e" u"ado como

n parmetro de "euridad $a que e"te indica lapropaaci)n de pre"i)n que e/perimenta el #uido a lolaro de una tu.er!a%

?onociendo e"te -actor podemo" e"ta.lecer laperdida de pre"i)n pre"ente en cualquier tramo detu.er!a' $ de e"ta manera determinar cuando el #ujo e"critico o ")nico *M@1,' cuando e" "u.")nico *M


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Desarrollo

Conclusiones

Introduccin

Antecedentes


%or&e Tabri

Co(o!e($o el (u"ero $e Re?(ol$) e) 7o)#le !ara!terzarel r/"e( $e 9u:o 1ue 7re)e(ta el 9u$o e( el ))te"a $etra()7orte2

El teore"a $e er(oull e87l!a la rela!5( e8)te(te e(treel au"e(to $e 3elo!$a$ e( u( 9u:o !o( u(a $)"(u!5( $ela 7re)5( ? 3!e3er)a, lo !ual 7ro7or!o(a u(a $+ere(!a$e 7re)o(e)2

Lo) a!!e)oro) e( la) tu#er-a) !a"#a( la $re!!5( ? laLo) a!!e)oro) e( la) tu#er-a) !a"#a( la $re!!5( ? la"a/(tu$ $e la !orre(te e( +or"a total o 7ar!al, altera($o"a/(tu$ $e la !orre(te e( +or"a total o 7ar!al, altera($ola !o(>/ura!5( !ara!ter-)t!a $e 9u:o ? o!a)o(ala !o(>/ura!5( !ara!ter-)t!a $e 9u:o ? o!a)o(atur#ule(!a !au)a($o u(a 7er$$a $e e(er/-a "a?or $e latur#ule(!a !au)a($o u(a 7er$$a $e e(er/-a "a?or $e la1ue (or"al"e(te )e 7ro$u!e e( 9u:o 7or u(a tu#er-a re!ta21ue (or"al"e(te )e 7ro$u!e e( 9u:o 7or u(a tu#er-a re!ta2

S el !o"7orta"e(to $e 9u$o e( e)tu$o (o) arro:a u(S el !o"7orta"e(to $e 9u$o e( e)tu$o (o) arro:a u(3alor $e QMX "e(or a &2< el 9u$o e) !o()$era$o3alor $e QMX "e(or a &2< el 9u$o e) !o()$era$o(!o"7re)#le ? !ua($o e) "a?or a &2< el 9u$o )e(!o"7re)#le ? !ua($o e) "a?or a &2< el 9u$o )e!o()$era !o"7re)#le2!o()$era !o"7re)#le2

La le? $e Dar!? )olo te(e re)tr!!o(e) e( !ua(to a !a-$a)$e 7re)o(e), la) !uale) $e#e( e)tar e(tre 6& ? @& 7ara1ue )ea "a) e>!e(te


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Los 'aminos ms tortuosos de la vida son retos queslo asumen los ms perseverantes, basta con lle(ara la meta para tener la certe)a de haber alcan)adoel *+,T-*+,T-

M * +

flujo por tuberia

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