LABORATORIO CALCULOS FIJOS.

OBJETIVOS• Proporcionar conocimientos prácticos sobre determinación de algunas características reológicas

de productos pesqueros líquidos. • Conocer los equipos utilizados en la determinación de estas características. • Estudiar los principios del funcionamiento del viscosímetro rotacional.

REVISION BIBLIOGRAFICA.El viscosímetro Brookfield fue disonado como un instrumento económico para uso fácil y de estimaciones reproducibles de viscosidad bajo ciertas condiciones de operación.

Como muchos otros que usan instrumentos reológicos los cuales emplean viscosimetría rotacional el viscosímetro Brookfield impone una deformación resultante.

Un diseño alternativo es el imponer una conocida o controlada deformación y grabar el esfuerzo a dicha deformación resultante a la velocidad de deformación.

El Viscosímetro Brookfield es de ejes simple, es más comercial, ampliamente utilizada en la industria alimentaria. Normalmente opera a ocho velocidades diferentes , y es cuestión de ensayar cuáles son el eje y la velocidad angular adecuados para un fluído particular.

El Viscosímetro Brookfield es el más barato de los viscosímetros rotacionales disponibles y fácil de usar. Existen accesorios adicionales para el manejo de volúmenes pequeños , para medir fluídos de baja viscosidad, para medir pastas y suspensiones y para mover el eje lentamente bien hacia arriba o hacia abajo del fluído de modo que siempre esté rodando el fluído fresco .

Midiendo el gradiente de velocidad (dv/dy) y la tensión de cortadura (T) en la Ley de Newton de la viscosidad:

T = U(dv/dy)

se puede calcular la viscosidad absoluta o dinámica.

Relacionando el esfuerzo de corte, el momento, la velocidad angular y los radios respectivos (para un viscosímetro concéntrico) se llega a una expresión que rige para fluídos newtonianos:

Donde : U : Viscosidad Absoluta Mo : Momento W : Velocidad Angular H : Altura del cilindro que gira R1 : Radio del cilindro R2 : Radio del cilindro externo

MATERIALES.

• Aceite crudo de pescado • Salmuera de conserva de pescado • Aceite para conservas de pescado

• Salsa de tomate • Baño María • Viscosímetro rotacional Brookfield y Accesorios

OBJETIVOS.Adquirir conocimientos prácticos acerca de las pérdidas de cargas por fricción en tuberías, tramos rectos, y accesorios,

codos, vueltas, contracciones, expansiones, y otros.Cálculo práctico del factor de fricción ( f ) y de los coeficientes de pérdidas de cargas ( k ) en accesorios.Determinar la variación del factor de fricción (f) o del coeficiente de pérdida de carga en accesorios (k) con respecto al número de Reynold (Re).

REVISION BIBLIOGRAFICA.La pérdida de carga en flujo permanente de fluídos incompresibles a través de tramos rectos de sección constante está gobernada por la Ecuación de Darcy Wieshbach:

hf = f l v2/ Dg

Donde: hf : Pérdida de carga por unidad de peso del fluídof : Factor de fricciónl : Longitud de la tubería.D : Diámetro de la tubería.V : Velocidad promedio del fluído

La pérdida de carga en accesorios (Válvulas, reducciones, expansiones, cambio de direcciones en general, etc.) puede representarse mediante la forma de:

hfa = k v2/2g

Donde : hfa : Pérdida de carga en accesorios por unidad de peso del fluído.K : Constante de pérdida de carga en accesorios. MATERIALES Y METODOS.

EQUIPOS:Se acondicionará un estante de tuberías en las instalaciones del Centro de Investigación Pesquera del Callao.

METODOLOGIA.

a. TRAMO RECTO. Se tomará los siguientes datos experimentales: Caída de presión (proporcionado por el jefe de prácticas) o medido mediante un Piezómetro, velocidad promedio tomado en base a la cantidad de líquido recibido en la unidad de tiempo, diámetro interno y longitud de la tubería.

Se calculará el factor de fricción (f) para tuberías rectas de ½ pulg, 3/4 pulg. y/o 1 pulg.Y para las siguientes aberturas de válvulas :

¼ abierta,½ abierta¾ abierta, yTotalmente abierta.

b. ACCESORIOSUtilizando los datos experimentales de caída de presión, velocidad, longitud, diámetro y factores de fricción correspondientes, se calculará el coeficiente de pérdida de carga por accesorios (k) para todas las aberturas de válvula "máster".

Se utilizarán los siguientes accesorios:Codo stándard.Vuelta en UVuelta en U con ángulo rectoExpansión bruscaContracciones

OBJETIVOS.- Conocer el funcionamiento, partes y características de de bombas centrífugas utilizada en una planta pesquera. -Determinar las curvas características de la bomba .- En base a estas curvas, determinar el punto de funcionamiento óptimo para las bombas . REVISION DE LITERATURA.Un equipo de bombeo es un transformador de energía. Este recibe energía mecánica que puede proceder de un motor eléctrico, térmico, etc. y la convierte en energía en el líquido en forma de presión, de posición o de velocidad.

Aplicando los conceptos de la Ecuación de Bernoulli, lo anteriormente expuesto puede expresarse mediante la expresión:

Hb = ( Z2 - Z1 ) + (P2- P1)/ + (V22 - V1

2 )/2g + Hf

MATERIALES. Se utilizará los siguientes materiales.

• Un equipo de bombeo. • Agua (utilizada como fluído). • Recipientes plásticos. • Tuberías de ½ pulg., 1 pulg. y ¾ pulg. • Balanza de plataforma. • Accesorios ( codos, empalmes, expansiones, contracciones, etc). • Ohmmímetro.

OBJETIVOS.

• Conocer el funcionamiento, partes y características de ventiladores centrífugos • Determinar las relaciones entre las diferentes características: Capacidad y carga del ventilador, Capacidad y

potencia eléctrica consumida, Capacidad y eficiencia total . REVISION DE LITERATURA.Ventiladores son aparatos constituídos por un impulsor con álabes o paletas, cuya rotación dada por un motor transfiere su energía al fluído que se pone en contacto con él.

Aplicando los conceptos de la ecuación de Bernoulli se obtiene la carga total del ventilador:

Hv = ( Z2 - Z1 ) + V22/2g + hf

MATERIALES.

Materiales y equipos:• Regla• Wincha• Anemómetro.• Ohmímetro • El equipo extractor ventilador del Laboratorio de Transformación Pesquera.

Metodología . Para cada abertura de entrada del ventilador se hará las siguientes determinaciones:- Determinación de la carga total ( Hv ): Aplicando la fórmula de Bernoulli - Determinación del caudal ( Q ): Mediante la siguiente relación:

Q = O,65 x A x [ 2g (ðP ) / Þ ] ½

Donde:A : Area de salida de aireÞ : Peso específico del aireðP: Diferencia de presión.

- Determinación de la energía suministrada al ventilador:Hpe = I x E x Cos Ø

Donde:I : Intensidad de corriente en amperiosE : Fuerza electromotriz en voltios.- Eficiencia total ( Nv ): Calculada mediante la fórmula:

Nv = HPv/ Hpe x 100

- Determinación de la Potencia: .Mediante la siguiente expresión:H Pe = Q x Hv x / K

OBJETIVOS.• Conocer la aplicación de los mecanismos de transferencia de calor en la industria pesquera.• Determinar experimentalmente la variación del Coeficiente total de transferencia de calor en un intercambiador de

calor (calentador utilizado en la industria pesquera).• Evaluación del Coeficiente total de transferencia de calor (U).

REVISION DE LITERATURA.Los intercambiadores de calor son dispositivos que sirven para calentar o enfriar un fluido , mediante el intercambio de calor que se realiza entre dos o más fluidos separados entre sí por una superficie sólida transmisora de calor. Dentro de estos intercambiadores de calor uno de los tipos más sencillos y fáciles de estudiar experimentalmente está constituido por los intercambiadores de calor en serie o en paralelo, de paso simple.

La ecuación general que gobierna la transferencia de calor entre el fluido de mayor temperatura y el de menor temperatura es la siguiente:

Q = U A ðT ML

Donde: U : Coeficiente total de transferencia de calor basado en el área exterior A de la tubería de menor diámetro.Q : Velocidad de transferencia de calor entre el fluído más caliente y el más frío.ðTML : Diferencia media logarítmica entre los fluídos en circulación.

ðT ML = ( Tmax - T min )/ [ Ln ( Tmax / Tmin)]

El término diferencia media logarítmica de temperatura se presenta debido a que la temperatura de uno de los dos fluídos en consideración varía de acuerdo con su recorrido en la dirección de flujo. A través de una longitud L, en un punto donde L = 0 existirá un T entre los dos fluídos y en un punto donde L = L existirá otra T realizándose la medición de L en el sentido del flujo de uno de los dos fluídos. Indiferente del sentido recorrido , Tmax. Será el T mayor y el T min. Será el T menor en cada uno de los puntos citados.

Entre los fluídos en circulación se cumplirá la ley de conservación de la energía, de tal modo que el calor cedido por uno de ellos al enfriarse, será tomado por otro al calentarse . Considerando por ejemplo, que el fluído que circula por la tubería interior varía su temperatura durante el intercambio de calor, se podrá calcular la veloocidad de transferencia de calor, si se conoce la cantidad de masa de fluído que circula durante un tiempo determinado, su calor específico promedio y las temperaturas iniciales y finales.

Si además mediante el uso de termocuplas determinamos las temperaturas de los dos fluídos al comienzo y al final de la longitud de recorrido en estudio y medimos el área total de transferencia de calor correspondiente a dicha longitud , podemos calcular el valor del coeficiente total de transferencia de calor, que será la única incógnita de la ecuación de transferencia de calor.

Esto podemos repetir para diversas situaciones experimentales y tendremos oportunidad de obtener las variaciones del coeficiente total de transferencia de calor en relación con las variables que deseamos estudiar. MATERIALES.

Equipo.• Intercambiador de calor (como el de la figura)• Termocuplas• Cinta graduada.• Termómetro• Cronómetro.

METODOLOGIA.Se evaluará los coeficientes totales de transferencia de calor para diferentes tiempos de calentamiento en relación al fluído que circula por la tubería .

Para la determinación del coeficiente total de transferencia de calor (U) , se realizarán las mediciones correspondientes:• El caudal de masa de agua caliente que pasa por la tubería .• Las temperaturas inicial y final del intercambidor, para cada tiempo especificado.• Medición de las áreas de transferencia de calor en base a las áreas del recipiente y el área de la tubería por donde

circula el fluído en el intercambiador.