FLUJO DE FLUIDOS

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FLUJO DE FLUIDOS POR ING. FREDYS JIMENEZ MENDOZA
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Objetivos de aprendizaje
... el estudiante será capaz de

• Identificar los diferentes tipos de flujo
• Analizar las ecuaciones y modelos matemáticos que
  describen el transporte de un fluido
• Diseñar y seleccionar sistemas de tuberías.
• Calcular el flujo, el diámetro del conducto y las
  pérdidas de carga que se presenta a lo largo del
  sistema, aplicando las ecuaciones pertinentes
  según sea el caso.

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Objetivos de aprendizaje
... el estudiante será capaz de

• Identificar los diferentes tipos de flujo
• Analizar las ecuaciones y modelos matemáticos que
  describen el transporte de un fluido
• Diseñar y seleccionar sistemas de tuberías.
• Calcular el flujo, el diámetro del conducto y las
  pérdidas de carga que se presenta a lo largo del
  sistema, aplicando las ecuaciones pertinentes
  según sea el caso.

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FLUJO DE FLUIDOS
3
2
Q P hl hf
1
5
Sistemas de línea de tubería en serie
2
Z2
3
Z3
1
Z2
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PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DEL FUJO DE FLUIDO

• PRESIÓN
• TEMPERATURA
• DENSIDAD
• PESO ESPECIFICO
• VISCOSIDAD
• PRESIÓN DE VAPOR Y SATURACIÓN
• COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD
• NATURALEZA DE OPERACIÓN DEL PROCESO (presión
  constante, temperatura constante, adiabático,
  isotérmicos)
• TIPO FLUJO Y VELOCIDAD DE FLUJO

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PROPIEDADES DE FLUIDOS
Propiedad Designación Unidades Valores Valores
Propiedad Designación Unidades Agua Aire
Masa especifica Viscosidad Calor especifico Presión de vapor (20) Tensión Superficial ? ? Cp Pb ? kg/m3 g/ms J/kgK bar mN/m 1.000 1,0 4.200 0,023 72,8 1,2 0,02 1.008 - -
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CARACTERÍSTICAS DEL FLUJO
Qué es un flujo ?

• Definición de flujo es la cantidad de fluido que
  se suele transportar en un tiempo determinado y
  esta dado en las siguientes magnitudes
• Flujo volumen, Q AV, m3/s
• Flujo en peso, W gQ, N/s
• Flujo masa, M rQ, Kg/s

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(No Transcript)
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Características de los tipos de flujo

• Flujo laminar,
• Las partículas del fluido se mueven en capaz de
  una misma trayectoria
• Siguen la ley de viscosidad de Newton
• Flujo Turbulento,
• Se mueven en forma aleatoría y en todas las
  direcciones
• Este tipo de fluido es el mas usual de encontrar
  en el transporte de fluidos
• Se tienen mayores esfuerzos cortantes
• Mayores pérdidas de energía
• No siguen la ley de Newton

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NUMERO DE REYNOLDS

• NRe fuerzas de inercia al mov.
• fuerzas de oposición al mov.
• NRe gt4000 flujo turbulento
• NRe lt 2000 flujo laminar
• 2000 lt NRe lt 4000 flujo transición

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Otras referencias de flujo

• Flujo Ideal
• No tiene fricción
• Es incompresible
• No es viscoso no se debe confundir con el gas
  ideal
• Flujo permanente dp/dt, dT/dt, 0
• Las condiciones de flujo no cambian con el tiempo
• Flujo Uniforme dv/ds cte
• Cuando la velocidad es la misma en magnitud y
  dirección
• Flujo unidimensional dp/dx, dp/dy, dp/dz cte
• No se dan cambio en una dirección del flujo, es
  decir no se dan cambio de velocidad, presión
• Flujo Bidimensional y tridimensional dp/dxy,
  dT/dxz, dp/dyx
• Se dan cambio en dos o tres dimensiones, los
  métodos de análisis son complejos

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NUMERO DE REYNOLDS PARA CONDUCTOS NO CIRCULARES
El Radio hidráulico R es dado por R A/PM
área de la sección transversal / perímetro
mojado con la relación 4RD Entonces se
obtiene Re v4R?/? v4R/?
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RED DE TUBERIAS
Muchos sistemas de tuberías están constituidos
por muchas tuberías conectadas de forma compleja
con muchos puntos con caudales entrantes y
salientes y realmente es un complejo conjunto de
tuberías en serie y paralelo.
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Sistemas de tuberías en serieecuaciones de
continuidad y energía
Pb Vb Zb
Pa Va Za
B
Q
Zb
NR
hf hm
A