flujo de tubos en tuberias

8/9/2019 flujo de tubos en tuberias

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ING. KENNEDY R. GOMEZ [email protected]

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICAFACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA

E.A.P DE CIVIL (HUANCAVELICA)


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FLUJO DE FLUIDOS EN TUBERIAS

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Se va aplicar el principio de energa a la solucin de

problemas prcticos de flujo de tuberas que

frecuentemente se presenta en las diversas ramas de la

ingeniera.

Existen 2 tipos de flujo permanentes en caso de fluidos

reales, que es necesario considerar y entender. Estos se

llaman flujos laminar y flujo turbulento. Ambos tipos de

flujos vienen gobernados por las leyes distintas.


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F. laminar: Las partculas del fluido se mueven segn

trayectorias para paralelas, formando el conjunto de ellas capas

o laminas.

El flujo laminar esta gobernado por la ley que relaciona la

tensin cortante con la velocidad de deformacin angular, es

decir, la tensin cortante es igual al producto de la viscosidad

del fluido por el gradiente de las velocidades o bien.

dvu

dy


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F. Turbulento: Las partculas fluidas se mueven de forma

desordenada en todas las direcciones.

Es posible conocer la trayectoria de una partcula

individualmente.

dv

u n dy

La tensin cortante en el flujo turbulento puede expresarse as.

n: factor que depende de la densidad del fluido y las

caractersticas, tiene los efectos debido a la turbulencia.


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Numero de Reynolds: Es un grupo adimensional, viene dado

por el cociente de las fuerzas de inercia por las fuerzas debidas

a la viscosidad.

Re VD

u

Para tuberas circulares, en flujo a tubera llena.

V: velocidad media (m/s)D: dimetro de la tubera (m)

n: viscosidad cinemtica (m2/s)

: densidad del fluido (kg.seg2/m4)

m: viscosidad absoluta (kg.seg/m2)

Velocidad Critica: Es aquella velocidad por debajo de la cual

toda la turbulencia es amortiguado por la accin de la

viscosidad del fluido.

Re VD


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Reynolds encontr que:

Re< 2000 Flujo Laminar

2000 < Re< 5000 Flujo en Transicin

Re> 5000 Flujo Turbulento

Explic numricamente el cambio entre los diferentesregmenes de flujo.

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Re VD


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Prdidas de carga

Cuando un fluido fluye por una tubera, u otro dispositivo, tienen

lugar prdidas de energa debido a factores tales como:

la friccin interna en el fluido debido a la viscosidad,

la presencia de accesorios.

La friccin en el fluido en movimiento es un componente

importante de la prdida de energa en un conducto. Es

proporcional a la energa cintica del flujo y a la relacin

longitud/dimetro del conducto.

En la mayor parte de los sistemas de flujo, la prdida de energa

primaria se debe a la friccin de conducto. Los dems tipos de

prdidas son por lo general comparativamente pequeas, por ello

estas prdidas suelen ser consideradas como prdidas menores.

Estas ocurren cuando hay dispositivos que interfieren el flujo:

vlvulas, reductores, codos, etc.


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Ecuacion de Darcy - Weisbach

En el anlisis siguiente es aplicable a todos los lquidos y

aproximaciones a gases cuando la cada de presin no es mas del10% de la presin nominal.

En una tubera recta de dimetro interno D, con un fluido de

densidad y viscosidad conocidas que se transporta con una

velocidad media V, se producir una perdida de cargahfa lo largode l recorrido de la longitud L.


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Moody

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Coeficiente de friccin

No. de Reynolds

f = f(Re,)

Flujo turbulentoEcuacin de Colebrook

Flujo laminar

Rugosidad relativa


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Diagrama de Moody


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Prdidas de carga en accesorios

2

2Vkha 2

2V

D

Lfh ea

D

Lfk e

Coeficiente K Longitud Equivalente

Equivalencia entreambos mtodos

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