LABORATORIO DE FENÓMENOS DE TRANSPORTE PRÁCTICA No. 2 “FLUJO EN TUBERÍAS”

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

                          LABORATORIO DE FENÓMENOS DE TRANSPORTE

PRÁCTICA No. 2

 “FLUJO EN TUBERÍAS”

        Grupo: 2IM35                Horario: 7-9 am         Día: martes

Profesor:

Gregorio Zacahua 

Alumno:                                                               Firma:

Quezada Ibarra Luis Artemio                                           __________________

OBJETIVOS

• Determinar la relación entre la pérdida de carga, debida a la fricción, y la velocidad del flui en tuberías.

• Analizar la influencia del diámetro en la tubería.

• Investigar la relación entre el coeficiente de fricción y el número de Reynolds (Re) para corrientes laminares, de transición y turbulentas en tuberías lisas.

• Analizar la influencia del diámetro y de la rugosidad en tuberías.

• Determinar la relación entre la pérdida de carga del fluido cuando circula a través de distintos acoplamientos y accesorios hidráulicos.

• Demostrar la aplicación de la pérdida de carga como principio para la medida de caudal y de la velocidad, en una tubería.

• Determinar la relación del fluido cuando circula a través de diferentes uniones y accesorios.

INTRODUCCIÓN

Cuando el fluido fluye en horizontal, un aumento de la velocidad del fluido implica que la presión estática decrecerá. Para cualquier fluido en tuberías existe una cantidad pérdida por fricción que se ve afectada por los siguientes parámetros:

• La Longitud de la tubería: Entre más largas sean las tuberías mayores serán las pérdidas por fricción.
• La aspereza de las paredes de la tubería: Entre más suave sea la superficie de la tubería menores serán las pérdidas por fricción.
• El Diámetro de la tubería: Entre más pequeño sea el diámetro de la tubería mayor será la pérdida por fricción.
• La Velocidad del fluido: Entre más alta sea la velocidad del fluido, mayor es la pérdida por fricción.
• Cambios en la forma o sección de una tubería: Accesorios, válvulas, codos, etc. Todo aumenta las pérdidas por fricción
• El tipo de Flujo del fluido: Un flujo turbulento causará mayores pérdidas por fricción que un flujo laminar.

Para éste último se debe calcular el número de Reynolds e incluirla en la ecuación de Bernoulli la cual describe el comportamiento de un fluido a lo largo de una corriente.

Así que la ecuación de Bernoulli quedaría:

P1 + ½.ρ.v12 + ρ.g.h1 = P2 + ½.ρ.v22 + ρ.g.h2 + hL 

Siendo hL la pérdida de carga y se calcula como Δp/ƿg siendo

Δp=f(L/D)(ƿ*V2/2h), despejamos F de [pic 3] Siendo el número de

Reynolds el dato que completaría nuestras ecuaciones para Obtener Fh. Así    ,

𝜌

𝑅𝑒 = 𝐷 ∗ 𝜈 ∗ [pic 4] = 𝐷𝜈/𝛾          𝛾 = 𝜇/𝜌 

𝜇

EQUIPO

[pic 5]

Está constituido por:

• Un panel de aluminio, sobre el cual están colocados todos los elementos.
• Un sistema de bombeo y regulación de caudal que puede ser el banco hidráulico, o el grupo hidráulico que incluye todos los elementos y accesorios necesarios para que el equipo funcione de forma autónoma.

El equipo contiene:

• Caudalímetro.
• Tubería de diámetro 25mm.
• Ensanchamiento brusco.
• Venturi.
• Placa de orificio.
• Contracción brusca.
• Codos de 90° en serie.
• Manómetros de agua.
• Manómetros tipo Bourdon.
• Bomba centrifuga.
• Tanque volumétrico.
• Válvula de regulación de caudal.
• Descarga del equipo.
• Tubo flexible con toma rápida de conexión.

Datos para un flujo de= 1800[pic 6]

CÁLCULOS

Deltas de presión

T2=  625-330 = 295 mm H20  * =282.16 cm H2O[pic 7][pic 8]

T3=  640-330 = 310 mm H20  * =296.5 cm H2O[pic 9][pic 10]

T5=  620-330 = 290 mm H20  * =277.378 cm H2O[pic 11][pic 12]

de accesorios de 5

∆T5(Y)=  665-328 = 337 mm H20  * =322.33 cm H2O[pic 13][pic 14]

∆T5(A y tubería)

 =  620-330 = 290 mm H20  * =277.3785 cm H2O[pic 15][pic 16]

T6=  628-330 = 298 mm H20  * =285.03 cm H2O[pic 17][pic 18]

de accesorios de 6

∆T6(ace)=  630-330 = 300 mm H20  * =286.94 cm H2O[pic 19][pic 20]

...