FLUJO POR TUBERIAS

INTRODUCCION

• En las industrias química y petrolera se requiere con frecuencia bombear fluidos a grandes distancias desde los depósitos de almacenamiento hasta las unidades de proceso, y se produce una importante caída de presión, tanto en las tuberías como en las propias unidades.

INTRODUCCION• Es preciso considerar los problemas

relacionados con el cálculo de la potencia necesaria para el bombeo y con el diseño del sistema de tuberías.

• Hay que tener en cuenta que el fluido puede ser líquido, o gas, o una mezcla de ambas fases, y puede ser transportado a alta presión, o a vacío, puede tener propiedades no newtonianas, etc., todo lo cual complica el análisis.

PERDIDAS DE ENERGIA POR FRICCIONECUACIÓN DE DARCY

ECUACIÓN DE DARCY

• Una componente de la perdida de energía es la fricción en el fluido que circula.

• Para el caso del flujo en tuberías y tubos, la fricción es proporcional a la carga de velocidad del flujo y a la relación de la longitud al diámetro de la corriente.

• Esto se expresa en forma matemática como la ecuación de Darcy.

ECUACIÓN DE DARCYhL = f * *

• Donde• hL = Perdida de energía debido a la fricción

(N*m/N, m, lb-pie/lb o pies)• L = Longitud de la corriente del flujo (m o pies)• D = Diámetro de la tubería (m o pies)• = Velocidad promedio del flujo (m/s o pies/s)• f = Factor de fricción (adimensional) Diagrama

de Moody• f = (válido sólo para régimen laminar)

Ejemplo

• Determine la perdida de energía si fluye glicerina a 25°C por un tubo de 150 mm de diámetro y 30 m de longitud, a una velocidad promedio de 4.0 m/s.

• En primer lugar, hay que determinar si el flujo es laminar o turbulento por medio de la ecuación del número de Reynolds

[ Re ]

Con ayuda de la siguiente tabla, se encontraran la densidad y la viscosidad dinámica

ρ = 1258 kg/m3

= 9.60 X 10-1 Pa*sEntonces se tiene que

Re = = 786Debido a que Re < 2000, el flujo es laminar.• Con la ecuación de Darcy, obtenemos

hL = f * * f = = = 0.081

hL = 0.081 * * = 13.2 m• Esto significa que durante el transporte de

glicerina se pierde 13.2 N*m de energía, mientras circula a lo largo de los 30 m de la tubería.