Tubo de Pitot y Pérdidas de Calor en El Secador

7/21/2019 Tubo de Pitot y Pérdidas de Calor en El Secador

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Laboratorio de Ingeniería Química I UNMSM

RESUMEN

El presente trabajo corresponde a la práctica de medidas de un flujo através de un tubo de Pitot y pérdidas de calor en un secador de bandejas,

La práctica nos ha permitido hallar la distribución de las velocidades

para un flujo de aire en una tubería de plástico acrílico, utilizando un sistema

con tubo de Pitot, determinando las velocidades de mediciones puntuales

mediante el método de las áreas equivalentes, el método ráfico y el métodode la intera ! obteniendo un rano de resultados para los caudales de "#$#%#&

' #$#%&() m*+s, para la posición mas lenta del ventilador y "#$*- ' #$./.)

m*+s en la posición mas rápida$

0e determina el calor que pierde a través de las paredes de un secador

cuando fluye aire caliente dentro de este, para el análisis en cuanto a la

transferencia de calor solo consideraremos conducción y convección "libre y

forzada), mas no radiación ya que sus efectos para nuestro caso son

despreciables$ El calor perdido por el flujo de aire dio .&$.%/( 1atts y

haciendo balance de enerías se obtiene pérdidas de2 &-&$(* 1atts$

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 1




INTRODUCCIÓN

3osotros como futuros inenieros químicos, debemos tener un sólido

conocimiento de los mecanismos físicos que ocurren en una transferencia de

materia y de enería "calor), que son fundamentales en todo proceso industrial,

para ello debemos tener conocimiento de instrumentos que permitan medir por

ejemplo que cantidad de materia se transfiere 4y como podría determinar el

calor que se pierde en una operación unitaria$

Para determinar el flujo de un fluido que pasa por una tubería se hace

uso de medidores, uno de los medidores más sencillos que permite cumplir con

este propósito es el 5ubo de Pitot$

Los objetivos de esta e6periencia son determinar la velocidad promedio

de una corriente de aire que circula por un tubo de P78 a partir de datos de

velocidades puntuales y calcular la pérdida de calor por las superficies

verticales y horizontales en un secador de bandejas cuando una corriente de

aire caliente fluye dentro del secador$





HISTORIA

En épocas pasadas la mayoría de los procesos fueron de tipointermitente y la práctica com9n consistió en pesar los reactantes y los

productos finales$ La aplicación de los procesos continuos creó la necesidad de

contabilizar los materiales de forma continua, lo que motivó el requerimiento

de disponer de mediciones precisas de flujo$ El tubo de Pitot fue empleado por

primera vez el a:o de &*(, por su creador Pitot, para medir la velocidad en la

corriente de aua, a consecuencia de esto a recibido el nombre de tubo dePitot$

El médico francés Louis Poiseville "&-- ' /;-), estaba sumamente

interesado en averiuar cual era el flujo de la sanre en las venas y los

capilares, lo cual llevó a investiar el flujo en tubos de diámetro muy peque:o$

<ar=er en -(( utilizando aua como fluido, halló que un tubo de #,m de

diámetro daba lecturas que estaban de acuerdo con la fórmula usual hasta que

se lleaba a velocidades de #,(m+s$ Esos tubos de choque tan min9sculos,

hechos de tubitos de los que se utilizan en las jerinuillas hipodérmicas han

sido empleados por 0tanton y otros para estudiar la circulación de un fluido

cerca de la pared de la tubería$

El tubo de Pitot es usado para medir velocidades de flujo de ases y+o,

vapores a nivel de laboratorio, pero no es 9til a nivel industrial porque sólo

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador




mide velocidades puntuales, además sus aujeros se obstruyen con mucha

facilidad dejando de funcionar$

>unque el instrumento oriinal de Pitot se dise:ó para efectuar

mediciones de la presión de estancamiento solamente, actualmente se utiliza

una combinación de tubos de Pitot "que mide la presión total) y un tubo

piezométrico "mide la presión estática), a este tubo de Pitot modificado se le

llama tubo de Prandtl, que mide la diferencia de los dos "presión dinámica), es

muy utilizado en los laboratorios con líquidos y ases, siendo el instrumento

estándar para medir la velocidad del aire en aerodinámica y la velocidad y el

caudal en los ventiladores$

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador !




PRINCIPIOS TEÓRICOS

FLUIDO 5odos los ases y líquidos reciben el nombre de fluidos, con lo cual se

indica que no tiene forma definida como los sólidos, sino que fluyen, es decir,

escurren bajo la acción de fuerzas$

En los líquidos las moléculas están más cercanas entre sí debido a las

fuerzas de atracción, y toman la forma del recipiente que los contiene,conservando su volumen prácticamente constante$ La superficie libre de un

líquido en reposo es siempre horizontal$

Los ases están formados por moléculas que se mueven en todas

direcciones, por lo que ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene,

aunque sean colocados en equipos de diferentes formas$

PRESIÓN ESTÁTICA

La estática de los fluidos se relaciona con las propiedades de los líquidos

en reposo$ ?n líquido en equilibrio recibe sólo fuerzas de compresión, así, la

intensidad de esta fuerza recibe el nombre de presión estática y mide lapresión que tiene un fluido en una línea o recipiente$

Esta presión se mide haciendo un peque:o aujero perpendicular a la

superficie, a este aujero se le denomina orificio piezométrico$

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador "




PRESIÓN DINÁMICA

La presión dinámica es aquella que mide la enería cinética en la cual se

desplaza el fluido$ Esta presión de da efectuando la diferencia entre lapresión de estancamiento y la presión estática$

PRESIÓN TOTAL O DE ESTANCAMIENTO

Esta se mide principalmente con el objeto de determinar velocidades o

caudales$ Es la suma de la presión estática y dinámica, es la presión totalejercida por un fluido en movimiento sobre un plano perpendicular a la

dirección del movimiento$

MANÓMETRO INCLINADO

8uando la presión medida es muy peque:a, por ejemplo menor a ## mmde la columna líquida, no es posible utilizar ni el manómetro en ? ni el

manómetro de una sola rama para obtener una medición precisa, frente a este

problema se hace uso de un manómetro inclinado, el cual nos ofrece aumentar

la precisión de la medida$

MEDIDORES DE CAUDAL?n medidor de caudal es un aparato que determina, eneralmente por

una medida, la cantidad de flujo que por unidad de tiempo pasa a través de una

sección transversal dada$

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador #




TUBO DE PITOT

Este aparato proporciona velocidades puntuales y consiste en dos tubos

concéntricos$ El tubo e6terior esta perforada con huecos perpendiculares alflujo para medir la presión estática$ El fluido que esta desplazándose queda en

reposo "punto de estancamiento) en la entrada del tubo interno y el tubo

transmite una presión de impacto equivalente a la enería cinética del fluido

que está fluyendo "7(+()$

El tubo Pitot es sólo recomendable si la distribución de velocidades esuniforme y no hay sólidos en suspensión$ El tubo de Pitot tiene dos randes

desventajas2

• El tubo Pitot no proporciona directamente la velocidad media$

• Las lecturas para ases son e6tremadamente peque:as$ 8uando se

emplea para ases de baja presión, debe utilizarse aluna forma

multiplicativa de la medida como manómetros diferenciales y

manómetros inclinados$

El Pitot es un instrumento que debe ser calibrado por el operador, quien

utiliza para ello un manómetro diferencial en @?A abierto "con aua) y un

manómetro diferencial inclinado "con aceite)$

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador $




BALANCE DE ENERGÍA ENTRE LOS PUNTOS (1) Y (2)

%& 2

2

221

2

11 '' (g2 P

(g2 P

+++⋅+=+⋅+ ν

γ

ν

γ

γ ν

P g ∆⋅⋅= 21

8uando hay fricción2

γ ν

P g C

p

∆⋅⋅⋅= 21

El coeficiente 8p suele ser unitario para un 5ubo de Pitot bien dise:ado$

Esto sinifica que la fricción entre ") y "() es muy peque:a y que la caída de

presión por un 5ubo de Pitot sólo es atribuible al cambio de enería cinética$

MÉTODOS PARA DETERMINAR EL CAUDAL DE FLUJO CON UN TUBO

DE PITOT

a) Mé!"! "# $a% Á&#a% E'*a$#+#%

?n método par obtener el caudal de flujo a partir de las

determinaciones de la velocidad, consiste en dividir la sección de tubo de corte

transversal, en un n9mero iual de áreas anulares y efectuar la medición de lasvelocidades a través de estas áreas colocando el aparato o instrumento para

las determinaciones de la velocidad en los puntos donde están los promedios de

estas velocidades$ Estos puntos se consideran como los puntos medios de las

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador )




áreas, es decir, en los puntos donde los círculos dividen a estas áreas por la

mitad$

,) Mé!"! "# $a I+#-&a$ G&./0a

En este método se rafica la velocidad multiplicada por el radio obtenida

de los puntos en los cuales se pudo leer versus el radio, el área bajo la curva

resultante es, entonces, equivalente a la e6presión interal, y así puede

obtenerse ráficamente el área$ Este método es el más adecuado, y para

obtener mayor e6actitud se recomienda tener una ran cantidad de puntos

dentro del tubo$

dAV dQ ⋅=

rdr V dQ

RQ

⋅⋅⋅= ∫ ∫ π 2**

∫ ⋅⋅⋅=

R

rdr V Q*

2 π

0) Mé!"! "# $a -&./0a &!3#"!43.53! %6 N7 R#8+!$"%3.53!

En este método se toma la velocidad má6ima en el eje de la tubería, y

con los valores de densidad, viscosidad y con el diámetro medido se obtiene el

n9mero de Beynolds$ Para calcular el valor de la velocidad promedio se inresa

a la rafica 7promedio+7má6ima 7s$ Be, con el 3C Beynolds e interceptando a la curva

para trazar una línea horizontal y tomar el valor de 7 promedio+7má6imo$ 8onocido

este valor basta multiplicarlo por la velocidad má6ima para obtener la

velocidad promedio$

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador +




Para obtener el caudal promedio se multiplica la velocidad promedio con

el área de la sección transversal de trabajo$

PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR

Está relacionada con la razón de intercambio de calor entre cuerpos

calientes y fríos llamados fuente y recibidor, en otras palabras, es el estudio

de las velocidades a las cuales el calor se intercambia entre fuentes de calor yrecibidores, tratados usualmente de manera independiente$ Los procesos de

transferencia de calor se relacionan con las razones de intercambio térmico,

tal como ocurre en equipos de transferencia de calor, tanto en ineniería

mecánica como en los procesos químicos$

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN

Es un proceso de propaación de enería en un medio sólido, líquido o

aseoso, mediante comunicación molecular directa o entre cuerpos a distintas

temperaturas, es decir, las moléculas más calientes "más enería y

movimiento), brindan esta enería a las moléculas de baja enería y movimiento$

En el caso de líquidos y ases esta transferencia es importante, siempre ycuando se tomen las precauciones debidas para eliminar las corrientes

naturales de flujo que pueden presentarse como consecuencia de la diferencia

de densidades que e6perimentan estos$ De aquí que la transferencia de calor

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 1*




por conducción es de particular importancia en sólidos sujetos a una diferencia

de temperaturas$

>l e6istir un radiente de temperatura dentro del medio, la 0eunda Ley

de la 5ermodinámica establece que la transferencia de calor se lleva a cabo

desde la reión de mayor temperatura hacia la de menor temperatura$

0e dice que el calor es proporcional al radiente de temperatura, es decir2

X T K q∂

∂−=

,

Donde2

q2 Flujo de calor por unidad de área2

G2 8onductividad térmica del material

X

T

∂

∂ 2 Hradiente de temperatura

La conductividad térmica de los sólidos es mayor que la de los líquidos, la

que a su vez es mayor que la de los ases$

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONECCIÓN

0e debe al movimiento del fluido$ El fluido frío adyacente a superficies

calientes recibe calor que lueo transfiere al resto del fluido frío mezclándose

con él$ Es también la transferencia de enería debido al movimiento molecular

aleatorio "difusión), más la enería que se transfiere mediante el movimiento





lobal o macroscópico del fluido$

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONECCIÓN LIBRE

Icurre cuando el movimiento del fluido no se complementa por

aitación mecánica$

La convección natural resulta como consecuencia de las fuerzas de

empuje que, ejercen sobre este cuando disminuye su densidad, al

encontrarse en la vecindad de la superficie de transferencia de calor y en

presencia de un campo ravitacional, en resumen, la diferencia de

densidad del fluido debido a las diferencias de temperatura del sistema

proporciona la fuerza requerida para el movimiento del fluido$

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONECCIÓN FOR9ADA

8uando el fluido se aita mecánicamente, el calor se transfiere

por convección forzada, cuando el fluido es perturbado por diferencia

de presión o por medios mecánicos se produce la convección forzada$

N:MERO DE GRASHOF

Es un n9mero adimensional que puede interpretarse fácilmente como el

cociente de fuerzas de empuje a fuerzas viscosas de un fluido en convección

libre$

( )2

ν β

LT T Gr s

L

⋅−⋅= ∞

Donde2





β2 8oeficiente de e6pansión volumétrica

( )∞

∞

−⋅−

=T T s ρ

ρ ρ β

5 s2 5emperatura de la superficie

5 ∞2 5emperatura del medio

L2 Lonitud característica

ν2 7elocidad del fluido

ρ∞2 Densidad del medio Densidad del fluido

ρ2 Densidad del fluido

N:MERO DE PRANDTL

Es un parámetro adimensional cuyo sinificado físico relaciona la

difusividad de momento "v) con la difusividad térmica "α)$ Belaciona las

manitudes relativas de la transferencia de la cantidad de movimiento y decalor en el fluido$ Es decir, relaciona los espesores relativos de las capas

hidrodinámicas y térmicas$

Para el caso de un as la temperatura de movimiento y de calor son

comparables por tanto se le considera cercano a la unidad$

α µ -Pr =⋅=

K Cp

N:MERO DE NUSSELT

0e define en términos de la conductividad térmica del fluido,

proporciona una medida de transferencia de calor por convección que ocurre en





la superficie$

f K

Lh Nu

⋅=

Donde2

h2 8oeficiente de convección local

L2 Lonitud característica

Gf2 8onductividad térmica del fluido

PÉRDIDAS DE CALOR EN EL SECADOR

5oda operación de secado involucra la transferencia de calor y masa

simultáneamente2 transferencia de calor para evaporar el líquido y

transferencia masa en humedad interna y líquido evaporado$ En secado directo

el calor es suministrado por convección por el aire, en cambio en el secado

indirecto el calor es suministrado por conducción eneralmente a través de la

superficie de un metal en contacto con el sólido, por ejemplo, las paredes del

secador$ Por ello es importante conocer si toda la enería suministrada al

secador es utilizada al cien por ciento o que porcentaje de enería se pierde al

medio ambiente$

DETALLES E;PERIMENTALES

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 1!




E<UIPOS Y MATERIALES

•5ubo de Pitot estático de acero ino6idable

•Dos manómetros2' Janómetro vertical aire sobre aua "5ubo en ?)

' Janómetro diferencial inclinado de aire sobre aceite

•?n calibrador 7ernier$

•?n ventilador de Paletas 8entrífuas de $% KP "Para trabajar a #* flujos)

•?na cinta métrica

•?n 0ecador de <andejas•?na caja de Besistencia Eléctrica de # =ilovatios de potencia

•?n psicrómetro

DESCRIPCIÓN DEL E<UIPO

El equipo de secado, consta básicamente de un secador de bandejas de

$%(m de laro, #$;/m de ancho, #$-(%m de alto, que opera a presiónatmosférica, interiormente presenta . bandejas de $*&m de laro, #$%.;m de

ancho y #$##*m de espesor, separadas una de otra por una distancia promedio

de #$;m$ El secador está provisto de puntos de muestreo de aire, en los

ductos de entrada y salida, en la cámara de secado, y antes y después del paso

del aire sobre las bandejas$ Está conectado a ( conductos e6ternos de tubos

de P78, para el inreso "φe6t de #$(%;m) y salida "φe6t de $(*#) del aire$ 5odaslas paredes e6ternas del secador están provistas de un aislante "espesor de

$.cm) para evitar pérdidas de calor$

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 1"




PROCEDIMIENTO E;PERIMENTAL

. 5omar las medidas del diámetro e6terno y espesor de latubería de P78

. Kallar el área total así como el radio respectivo$ Esta área fue

dividida en # ánulos iuales y se obtuvo las distancias entre los ánulos

"puntos medios de las áreas de los ánulos, donde se tomará las lecturas con

el tubo de Pitot)$

. ?bicar el centro del tubo de P78 donde ubicaremos el centrodel tubo de Pitot$

. Poner en funcionamiento el ventilador para que fluya la

corriente de aire

. 8alibrar el manómetro inclinado$

. >notar las lecturas de ambos manómetros para las presiones

estáticas "mmK(I) y dinámicas "puladas de aceite)$

. Bepetir la operación para cada distancia radial obtenida$

. Este procedimiento se hace para cada una de las #* fajas del

ventilador "velocidad de flujo baja, intermedia, rápida)$

. Beular la velocidad del ventilador en la más lenta y poner a

funcionar el equipo$

. Prender la caja de resistencias$

. 5omar la temperatura de bulbo h9medo y seco del aire a la

entrada "ventilador), lueo de pasar la resistencia "entrada del secador), a

la salida del secador, dentro del secador y en cada uno de sus lados$

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 1#




7E35L>DIB 5 ?<I DE P5I5 M J>3NJE5BI0

0E8>DIB 705> PEBFL DEL EO?PI

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 1$




J>3NJE5BI 38L3>DI JEDDIB DE P5I5

5 ?<I P5I5

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 1)




DATOS E;PERIMENTALES

Ta,$a N71

8I3D8I3E0 DE L><IB>5IBIPresión >tmosférica &%; mmK5emperatura >mbiental (*C8Hravedad -$/ m+s(

Ta,$a N72

8I3D8I3E0 DEL >BE

5emperatura de bulbo seco "C8) ($%

5emperatura de bulbo h9medo "C8) (#

Ta,$a N7=

DJE30I3E0 DE L> 5 ?<EB> DE P78Diámetro e6terno de la tubería "m) #$%*(Lonitud "m) &$.#*

Ta,$a N7>

D>5I0 DE 8>B5> P08BIJQ5B8> P>B> EL >BER Kumedad Belativa //RKumedad >bsoluta #$#. = >ua+= >$ 0$7olumen K9medo #$/%#% m* >$K$+= >$ 0$Densidad >$ K$ $-(* =+m*

Ta,$a N7?

8>D> DE PBE0N3 ESPEBJE35>LE0

Faja ∆P "cmK(I)Lenta $&ntermedia %$

Bápida $-

Ta,$a N7 @

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 1+




8>?D>L PBIJEDI K>LL>DI PIB EL JQ5IDI HBTF8I

Flujos 7Ja6

"m+s)Beynolds

Máx

Media

V

V 7Jedia

"m+s)OPromedio

"m*+s)

Lento &$*/-* %;#(.$** #$/#/* %$-&(&& #$#;;ntermedio ($(&(-/ -*-$%- #$/#-# -$-(//. #$#.#(/%

Bápido -$**&(% .;&/$&& #$/## %$;;*& #$;.

Ta,$a N7

7elocidades puntuales'método de áreas equivalentes

3C

Badios

medios"cm)

Faja lenta Faja intermedia Faja rápida∆Paceite

"m) νPuntual

"m+s)∆Paceite

"m) νPuntual

"m+s)∆Paceite

"m) νPuntual

"m+s) # #$##*;/* &$*/-(/ #$##; ($(&(. #$#(%((( -$**&(( #$-* #$##*;#;/ &$*(.% #$###** ($-;# #$#(./-( -$(#(* ($(# #$##**%(/ &$#%#(# #$##-(-;. $&*-&-% #$#(*. /$%.. ($/& #$##*(.( ;$/#%; #$##/&*&; $*/.(/ #$#(#;(./ &$%/%&% *$.# #$##(/-%; ;$%%-. #$##&-(./ #$/*-/ #$#-.* ;$-&(;; *$/;&- #$##(;-(. ;$*&/; #$##&*;; #$.%# #$#&;%* ;$&&../& .$(/ #$##(./-( ;$#&./# #$##;/%/ #$#/*(; #$#;##( %$.#(..

/ .$;% #$##(%- %$;%&%% #$##%&% -$(#.;- #$#*-& .$*-*- %$## #$##/#*. %$&# #$##./(; /$.%/.;- #$##-(( ($&(./-# %$*( #$##*-& .$%%#-( #$##*%%; &$(;#& #$##/(%% $#;(;/ %$.% #$##*(#/ .$.(% #$##*(%( ;$-%(&%% #$##/(/ #$-&&(% νmedia "m+s) ;$/& #$#&;(% %$;;(*&&;Omedio "m*+s) #$#;.#/ #$#%%&(-/ #$;.#(

Ta,$a N7

D>5I0 ESPEBJE35>LE0 P>B> EL 5 >3O?E DE <>0E PL>3> ")

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 2*




K "cm)5ubo 5ubo ( 5ubo * 5ubo . 5ubo % 5ubo ;

5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s)(; # # # # # #(. ;$/- &$.% (%$&; *$;* &$&* /$;#

(( *$;* *$;& .-$.( &$- .$#% .$*((# (#$&- -$-% &*$*% -$/% (#$;. ($(;/ (&$%& (&$* -/$/; ($// (&$#% (/$;*; *%$#. *.$# (.$%& ;$&/ *.$. *%$/-. .($/- .$(- %#$# (#$- .$& .*$(;( %#$;* ./$&; &&$/# (.$(( ./$.- %#$;*# %/$;# %;$./ (#%$& (&$&% %%$-* %/$.// ;&$/- ;.$;* (*($&; *$;; ;*$;* ;;$(*; &;$;* &($%. (;*$;# *%$;* &$&* &.$.%

. /;$(- /$*/ (-*$# *-$-. &-$/# /($*%( -%$/- -#$# *(;$(- ..$- //$.- -$*# #&$* --$(- *%-$#& ./$;* -&$%( --$.%

Ta,$a N7

D>5I0 ESPEBJE35>LE0 P>B> EL 5 >3O?E DE <>0E 8N38> PEO?EUI "()

K "cm)5ubo 5ubo ( 5ubo * 5ubo . 5ubo % 5ubo ;

5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s)

(; # # # # #$## #(. %$// ;$#& (#$# *$*; ;$%/ ;$(*(( $&* $%- .#$%& ;$(# ($(* ($.(# &$&% &$#& ;$# -$#% /$&* /$(#/ (*$/% (*$(- /*$# $-; (.$%( (.$%/; *#$*. (-$# #.$(- .$-- *#$&& *#$/&. *;$&( *.$-( (&$# /$#% *;$/& *&$;( .*$- .#$/* .-$&* ($(& .*$ ..$#(# .-$&( .&$(- &*$(- (.$.* .-$;& %#$;/ %&$#& %.$# -&$*/ (&$&* %;$;- %&$/&

; ;.$- ;#$(- (($*% *#$/* ;*$*- ;%$#;. &$%* ;&$.% (.&$# *.$. ;-$/* &($(#( &/$-& &*$-( (&%$# */$#/ &&$*; &-$.*# /;$-* /#$-% (--$&* .$#( /.$.* /;$;&





Ta,$a N71

D>5I0 ESPEBJE35>LE0 P>B> EL 5 >3O?E DE <>0E 8N38> HB>3DE "*)

K "cm)5ubo & 5ubo / 5ubo - 5ubo #

5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s)*; # # # #*. &$#/ *$(- &$%; *$***( *$&# ;$(; .$/& ;$;%*# (#$/& -$.( ($&& -$%-(/ (&$%/ ($-% (-$%* ($/&(; *.$&# ;$(- *;$.# ;$/(. .($#( -$;& .*$;% -$/

(( .-$%( (*$& %#$/. (($*#(# %;$/* (;$%& %/$/* (%$.*/ ;.$(# *#$# ;;$#* (/$%*; &($.- **$*/ &*$-* *($#-. /#$.- *&$# /$& *%$%*( //$(* .#$&* /-$/& */$-## -;$%( ..$;# -&$.# .($.#/ #.$&# ./$;# #%$.* .%$-*; *$&- %($.( *$&. .-$**. (($. %;$.( ($%; %($*-

( *$#% ;#$% *#$%; %;$;%# .#$/& ;%$# */$*# ;#$(.

EJEMPLO DE CÁLCULO





$ 8TL8?LI DE L>0 PBIPED>DE0 DEL FL?DI2

$ Determinación de la velocidad del aceite

Peso del picnómetro V *$*.(;

Peso del picnómetro más aua V /$&&.

Peso del picnómetro más aceite V &;$-/;#

agua

pag p

pac p

aceiteww

ww ρ ρ ×

−−

=+

+

*!#/+*

m

g aceite

= ρ

$( 8álculo de la densidad del aire h9medo

//

1//

! V"#ume$A

"#uta %umedadA&s % A

+= ρ

// 1+2/1m

g % A = ρ

$* 8álculo de la viscosidad del >$ K2

//

////

//

//

! A

! A! A

ag

ag ag

% A

% A PM ' PM ' PM

µ µ µ

×+

×

=

////// ! A! Aag ag % A PM ' PM ' PM ×+×=

PJa V /=+Gmol

PJ>$0$ V (-=+Gmol

µ>$0$ V #$#/ cp

µa V#$-/ cp

"#uta %umedadA&s

"#uta %umedadA&s' ag +

=1

Ma V #$#*-





M>$0$ V 'Ma V #$-/;

PJ>$K$ V (/$/.;-

cp % A

% A

*1)1"/**1)/*

2++)#1/*

+)/*

1)*1+/*)!/2)

//

//

=⇒×

+×

= µ µ

($ Jétodos para calcular las velocidades medias y el caudal de flujo

($ Jétodo Hráfico2

Para la faja "r# V #)

. 8álculo de la velocidad media

−⋅∆⋅⋅⋅= 12

ma0

f

m % g Cp ρ

ρ ν

Donde2

ρm V Densidad del líquido manométrico

ρf V Densidad del fluido en la tubería

∆K V Diferencia de altura del líquido manométrico8p V 8onstante de Pitot ≅

)+/$11+2/1

*!#/+**2"!/*1!"/*)/+21 ma0ma0 =⇒

−⋅⋅⋅⋅⋅= ν ν

. 8álculo de Beynolds má6imo

!

ma0

ma0

ma0 1*#/"ee ×=⇒

⋅⋅=

aire

( )

µ

ρ

Lueo en la ráfica "vmedia+vmá6) 7s$ Bemá62

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 2!




)*)/*ma0

=(

(media

vma6 V &$*/-*m+svmedia V %$-&(&&m+s

. 8álculo del caudal

s

mQ Area(Q media

*#2"$+/*=⇒×=

($( Jétodo de Treas equivalentes

Φinterno V $%*cmr V %$&&%cm> V >( V >* V $ $ $ V >#

( ) ///2

1

2

2

2

1

2

int =−=⋅=⋅

r r r N

r er$"π π

π

Donde23 V 39mero de áreas

. 8álculo de la velocidad má6ima$Para faja y r V #

)+/$11+2/1

*!#/+**2"!/*1!"/*)/+21 ma0ma0 =⇒

−⋅⋅⋅⋅⋅= ν ν

. 8álculo de la velocidad media

1

ma0

+= ∑

N

((media

sm(media 11)$/#

11

#$/*"$1 ==

. 8álculo del caudal

tu&er*amedia A(Q ×=

Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 2"




smQ

2

*#!1*)/*11)$/#!

11""/*=×

×= π

Tubo de Pitot y Pérdidas de Calor en El Secador

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