Perdidas de Friccion

7/25/2019 Perdidas de Friccion

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Prdida de Friccin en el Ducto

MARCO TERICO:

Prdidas por Friccin Y Accesorios en Tuberas

Los sistemas de flujo, presentan ganancias de energas por bombas y prdidas por

friccin conforme el fluido pasa por los ductos y tubos, prdidas por cambios en el

tamao de la trayectoria de flujo y prdidas de energa por las vlvulas y accesorios.

Las prdidas por friccin se presentan porque al estar el fluido en movimiento habr una

resistencia que se opone a dicho movimiento, convirtindose parte de la energa del sistema en

energa trmica, que se disipa a travs de las paredes de la tubera. Las vlvulas y

accesorios se encargan de controlar la direccin o el flujo volumtrico del fluido generando

turbulencia local en el fluido, esto ocasiona una prdida de energa que se transforma en

calor. stas !ltimas prdidas son consideradas perdidas menores ya que en un sistema grande

las prdidas por friccin en las tuberas son mayores en comparacin a la de las vlvulasy accesorios. Las prdidas y ganancias de energa en un sistema se contabili"an en trminos de

energa por unidad de peso del fluido que circula por l.

h#$ nerga que se agrega al fluido con un dispositivo mecnico.

h%$ nerga que se remueve del fluido por medio de un dispositivo mecnico.

hL$ &rdidas de energa del sistema por la friccin en las tuberas, o prdidas menores porvlvulas y otros accesorios.

Ecuacin general de la energa

l comportamiento de un fluido, depende de que el flujo sea laminar o turbulento. 'n

medio para determinar esto es con el manejo adecuado del n!mero de adimensional de

%eynolds.

&ara aplicaciones prcticas se tiene que los flujos con %e()***, se encuentran en estado

laminar, y los %e+***, estn en rgimen turbulento. Los )***(%e(***, estn en la

regin de transicin o regin crtica.


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Aplicaciones de Fluidos en la Industria.

SEDAPAL

l -ervicio de #gua &otable y #lcantarillado de Lima -edapal -.#. /-0#L1, es

una empresa estatalperuanacreada en2342. 5rinda prestaciones de agua potable y

alcantarillado al sector urbano de la ciudad de Lima. l agua que suministra est tratada

en La #tarjea en l #gustino, que abastece a ms de 3 millones de habitantes de Lima.

l manejo de los fluidos en superficie provenientes de un manantial de agua, requieren

de la aplicacin de conceptos bsicos relacionado con el flujo de fluidos en tuberas en

sistemas sencillos y en red de tuberas, el uso de vlvulas accesorios y las tcnicas

necesarias para disear y especificar equipos utili"ados en operaciones de superficie.

-0#L empie"a su recorrido en #tarjea en el #gustino, cuyo volumen de

produccin es de cinco metros c!bicos por segundo, convirtindose as en la planta con

mayor capacidad para potabili"ar el agua en el mundo. y para que pueda ser distribuido

a la mayor parte de habitantes de Lima, utili"a tuberas de fierro fundido, con un

dimetro de 26cm.

n el transcurso de su recorrido debido a las diferencias estructurales de la tierra, estos

necesitan de elementos mecnicos tales como vlvulas, accesorios, bombas, motores,

etc. &ara as cumplir con su objetivo que es de llegar a todas las casas de Lima.

#l utili"ar elementos mecnicos en las tuberas, estos originan prdidas y ganancias,

para saber estos datos, utili"amos la cuacin 7eneral de la nerga, en la cual

rempla"aremos todas las prdidas y ganancias. Luego determinaremos el n!mero de

%eynolds, para saber si se encuentra en estado Laminar o en estado 8urbulento.

%ecomendacin$

9acer limpie"a peridica al fluido con el que se trabaja para minimi"ar los errores conlos clculos de friccin.
https://es.wikipedia.org/wiki/Peruhttps://es.wikipedia.org/wiki/Peruhttps://es.wikipedia.org/wiki/1981https://es.wikipedia.org/wiki/1981https://es.wikipedia.org/wiki/Peru


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Aplicaciones en la industria petrolera

Las centrfugas decantadoras son un componente clave en la limpie"a de lodos de perforacin en una

plataforma de perforacin.

l mantener el lodo de perforacin en ptimas condiciones produce menos desperdicio, disminucin en el

costo de operacin y una alta eficiencia del sistema total de control de slidos.

La separacin mecnica de slidos del sistema de lodos a travs del uso de una decantadora es un medio

altamente efectivo de mantener el peso y la viscosidad del lodo adecuados. :uando se utili"an

adecuadamente, las decantadoras permiten a los usuarios mantener las propiedades del lodo dentro del

rango prescrito seg!n el programa de perforacin. 8picamente, las decantadoras son las !ltimas unidades

del proceso en la lnea del control de slidos.

n los sistemas de fluidos gravados para perforacin, las decantadoras recuperan hasta un 36; de barita

pesada, la cual se devuelve para reutili"arse en el sistema activo, mientras que tambin se eliminan los

slidos ms finos de menor gravedad.

n los sistemas de deshidratacin, las decantadoras reducen significativamente los vol!menes de descarga

de lquidos y mejoran la eficiencia del sistema total de control de slidos


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La industria petrolera en PERU

&roceso de produccin de petrleo crudo y 7as


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>igura /a1 y /b1 carga > /carga de placa paralela1 sobre un anillo circular mostrando el

esfuer"o mBimo principal C y D en un punto # y 5, la carga de la placa paralela es la pruebabsica para la debida falla para fuer"as eBternas &ara estos casos, la reconstruccin de la falla es

simple. 5ajo algunas condiciones, la tubera fleBible falla tanto como la tubera rgida. &or

ejemplo, la ruptura de alguna tubera fleBible algunas veces se produce muy pronto, ya que

causa ruptura quebradi"a instantnea del rendimiento del plstico. Los golpes son a menudo la

causa. 0ebido a la ruptura interna la presin puede ser afectada por el esfuer"o longitudinal yEo

carga eBterna. 'sualmente la falla se produce en conjunto o pertenencia donde el esfuer"o

puede concentrarse o donde la fuer"a del material puede ser deficiente. &ara efectos de diseo,

los anlisis son basados sobre simple mecnica de esfuer"os y deformacin. &ero para fallas de

anlisis de esfuer"os combinados o compuestos con los correspondientes rendimientos de

lmites, pueden ser requeridos. 0e hecho, la teora de esfuer"os no es la!nica teora para anlisis

de fallas.


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Importancia del Aceite en la Hidrulica.Los sistemas hidrulicos estan diseados para transmitir potencia /bomba1 a travs de un fluido confinado para varias

aplicaciones como pistones, prensas, actuadores y motores hidrulicos. Los sistemas hidrulicos son en eBtremo

fleBibles, ofrecen reversibilidad inmediata y contro preciso de velocidad. -on eficientes y econmicos en su

operacin.

n general, un fluido hidrulico tiene funcionesprimarias$

2. 8ransmitir potencia

). Lubricar las partes en movimiento$

La lubricacin es la capacidad del fluido de formar una pelcula sobre las superficies, y hacer que esta pelcula facilite

el despla"amiento de esta superficie sobre otras, evitando en lo posible el contacto directo entre estas.

F. 0isipar caloro refrigerar$ l fluido debe ser capa" de absorber el calor generado en determinados puntos del

sistema para luego liberarlo al ambientea travs del depsito, manteniendo estable la temperaturadel conjunto

durante el normal funcionamiento del equipo.

. -ellar los espacios libres entre elementos$ &or ejemplo, el fluido hidrulico debe ubicarse entre los espacioseBistentes dentro del sistema cilindrombolo o pistn.

n la prctica, no eBiste alg!n fluido que cumpla con todas estas funciones completamente ya que para ello se estara

trabajando con un fluido totalmente ideal. &or ello, al disear cualquier sistema de transmisin de potencia fludica se

deber seleccionar el fluido hidrulico cuyas propiedades sean las mejores para la aplicacin particular deseada.

VE!A"AS DE L#S FLUID#S E LA FUER$A HIDRAULI%A&

&otencia y precisin para mover altas cargas con mBimo control

fiabilidad

compacto, sistema econmico

-istemas hidrulicos se encuentran en toos los sectores de la industria, por ejemplo.

Ganufactura /ejemplo. Gaquinas de moldeado por inyeccin, prensas1

quipo mvil/ejemlo. quipo para costruccion, maquinaria agrcola, equipo utilitario1

Ginas, equipos perforadores, compuertas para esclusas equipos de rescate.

'%ul es el propsito de un aceite (idrulico)

8ransmicion de potencia H &roposito principal

&roteccin de los componentes hidrulicos y del sistema.

%esistencia a la formacin de depsitos y degradacio del aceite /larga vida1
http://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtml


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%esistencia al desgaste H #nti desgaste y viscosidad correcta

5uena respuesta a la contaminacin aon agua /buena separacin1

5uena separacin del aire /aire disipado o problemas de cavitacin en el sistema1

&revenir corrocion tanto en acero como en materiales amarillos.

'Por *u usar un aceite indicado como +aceite (idraulico, en un sistema (idrulico)

sta diseado para todos los requerimientos de los sistemas hidrulicos$

#ntedesgaste, inhibicin de oBidacin y corrosin, estabilidad trmica, liberacin de

aire, compatibilidad con sellos, larga duracin

&uede filtrarse la hmedad H #ceites.

&uede separarse del agua si se contamina con esta H #ceites de motor

'-ue es estailidad (idrol/tica)

s la habilidad de un fluido hidrulico de resistir la formacin de cidos en presencia de agua,

metales y calor I&or que es importante la estabilidad hidrolticaJ &ara proteccin de acero y

metales amarillos de la corrosin y y propiciar una mayor vida del fluido.

La contaminacin por agua es com!n en los sistemas hidrulicos por condensacin y

condiciones operativas.

#lgunos tipos de aditivos de ?inc tienen pobre estabilidad hidroltica

l agua y los aditivos pueden formar cidos los cuales generan lodos y corrosin en metales

amarillos

L incremento de concentraciones de :obre en el aceite catali"a la reaccin de oBidacin


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#plicacin en la =ndustria 9idroelctrica

Recibe el nombre de caudal, la cantidad de lquido, expresada en metroscbicos o en litros, que circula a travs de cada una de los fragmentos deuna conduccin, abierta o cerrada, en la unidad de tiempo. Cuando elcaudal es un oricio se denomina gasto. Por aforo se entiende el procesomediante el cual se mide el valor de un caudal. as mediciones puedenreali!arse teniendo en cuenta la seccin del conducto, la altura de l"mina ocalado, la presin en algunos puntos, etc. #l mtodo m"s sencillo paraconfeccionar un aforo se efecta mediante la divisin de la capacidad de unrecipiente por el tiempo que tarda en llenarse. #l cronometrado del tiempoen que los $otadores tardan en recorrer una distancia determinada % losvertederos de fragmentos conocidos, son algunos de los elementos quepermiten la obtencin de las medidas comple&as. os tubos 'enturi % dePitot % los molinetes (oltman son algunos de los aparatos que se utili!anpara determinar los caudales.

a le% de continuidad implica que la cantidad de lquido que transita por lasdiferentes secciones de una conduccin en un momento determinado, essiempre constante. )e esta le% se inere que las velocidades del lquido, soninversamente proporcionales a las secciones por las que circula.*+'+ *-'-Por lo tanto

*+ / *- '- / '+ )e donde se inere que si *+ 0 *- , '+ 1 v-

Representacin Grfca de la Ley de Continuidad

#l principio b"sico de la 2idrost"tica expone que la presin, en un punto deun lquido en reposo, e&ercida por el propio lquido, es igual al peso de una

columna del lquido, de base la unidad % de altura la distancia desde elpunto a la supercie libre. *e entiende por densidad o masa especca a la


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masa de un cuerpo retenida en la unidad de volumen del mismo. *erepresenta mediante la letra griega 3r4o5 m / '

Teorema de Torricelli#ste 6eorema indica que la velocidad de salida de un lquido, por un oriciopracticado en la pared del recipiente que lo contiene, es similar a la queconseguir" un cuerpo que descendiese libremente desde el nivel del lquido4asta el centro de gravedad del oricio. 'elocidad de cada libre 3v5 - . g.4Por lo tanto, 4 v- / -. 7

Aplicaion en %onductos de Aire

Consiste en seleccionar una velocidad inicial para la descarga del ventilador% establecer arbitrariamente una serie de reducciones a lo largo delconducto. a velocidad inicial no debe exceder los factores de nivel de ruidopermitidos por las normas sanitarias8o 4a% manera segura de saber que sucede con la relacin entre presiones.

Cada tramo ser" diferente en velocidad % presin, por lo que se recomiendasolo para dise9adores de muc4a tra%ectoria. Igual riccin:*e basa en establecer una misma prdida de presin por unidad delongitud para todo el sistema de ductos. #l procedimiento consiste enseleccionar una velocidad inicial en el ducto principal, tomando enconsideracin el nivel de ruido permitido.

#l tama9o del ducto principal queda establecido conociendo el caudal quecircula por el mismo. #l valor obtenido de las prdidas por unidad delongitud 3:P/+;; pies de longitud5 para el ducto principal ser" constante

para el sistema de ductosMETOO: REC!"ER#CI$% E&T#TIC#


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#n los sistemas dise9ados con el mtodo de igual friccin, la prdida porfriccin calculada de extremo a extremo no es generalmente tan grandecomo la obtenida %a que a medida que el aire $u%e por el ducto , lavelocidad disminu%e, % puesto que esto representa una disminucin de laenerga cintica , se conclu%e por el principio de conservacin de la energa,que 4a% una conversin de presin de velocidad a presin est"tica. #stapresin est"tica adicional compensar" las prdidas por friccin en lasiguiente seccin del ducto. #ste efecto de conversin es llamadorecuperacin est"tica en ductos. a eciencia es aproximadamente

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