7/25/2019 Operacions Unitarias
1/19
2014
Integrantes:
Cspedes Vsquez, RudyBrian
Fontana Quiroz, uis!onat"an#urga $rau%o, Cynt"ia&''oa Be''o, !ordan
(o)ente:
7/25/2019 Operacions Unitarias
2/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
Friccin en tuberas
Contenido
IntroduccinObjetivos
Fundamento Terico
Material, Equipo y eactivos
Esquema de la !r"ctica
!rocedimiento E#perimental
$atos E#perimentales
!ro%ramacin en Matlab&onclusiones
ecomendaciones
'iblio%ra(a
ecursos de Internet
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o )
7/25/2019 Operacions Unitarias
3/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
/FRICCI- - .&BR$3
I5 Introdu))i6n:
El m*todo m"s com+n para transportar uidos de un punto a otro esimpulsarlo a trav*s de un sistema de tuberas- .as tuberas de seccin
circular son las m"s (recuentes, ya que esta (orma o(rece no slo mayor
resistencia estructural sino tambi*n mayor seccin transversal para el
mismo permetro e#terior que cualquier otra (orma-
$ebido a esto se /an /ec/o m+ltiples estudios sobre los (actores que
a(ectan ese transporte, en este caso se considerara +nicamente la
ener%a perdida producto de la (riccin del lquido en las paredes de la
tubera-
II5 78%etios:
$eterminar una ecuacin que e#prese la relacin entre el (actor de(riccin y el n+mero de eynolds-
( 0 1 2e3
4ra5car6
9 h
L
vsV
9 f vsV
9 hL vs
9 f vs
7acer un pro%rama que reporte la (riccin para un ujo turbulento y unujo laminar-
III5 Funda+ento .e6ri)o:
F'u%o a+inar:
Es uno de los dos tipos principales de ujo en uido- 8e llama ujolaminar o corriente laminar, al movimiento de un uido cuando *ste esordenado, estrati5cado, suave- En un ujo laminar el uido se mueveen l"minas paralelas sin entreme9clarse y cada partcula de uidosi%ue una trayectoria suave, llamada lnea de corriente-
F'u%o .ur8u'ento:
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o :
7/25/2019 Operacions Unitarias
4/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
En mec"nica de uidos, se llama ujo turbulento o corrienteturbulenta al movimiento de un uido que se da en (orma catica, enque las partculas se mueven desordenadamente y las trayectorias delas partculas se encuentran (ormando peque;os remolinosaperidicos,2no coordinados3 como por ejemplo el a%ua en un canal de%ran pendiente-
a )ua)i6n enera' de nerg*a:
g
vz
phhh
g
vz
p
g
vz
pEEhhhE
LRA
LRA
22
2
2
2
2
2
2
1
1
1
2
21
++=+++
++==+
En un ujo incompresible permanente a trav*s de un tubo, se presentanp*rdidas que se e#presan por medio de la cada de la lnea de car%aspie9om*tricas-
C6+o se traza 'a '*nea de )argas piezo+tri)as:
8i se determina en cada punto de la tubera el t*rmino !
7/25/2019 Operacions Unitarias
5/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
.a lnea de car%as totales es aquella que une todos los puntos quemiden la ener%a disponible en cada punto de la tubera y se encuentraa una distancia vertical equivalente a la cabe9a de velocidad 2@)
7/25/2019 Operacions Unitarias
6/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
;5 Dpro#imadamente con el inverso del di"metro-
45 $ependiendo de la ru%osidad de la super5cie interior del tubo-
3
(: di"metro 2.3
r : densidad del uido 2M .A:3
+ : viscosidad del uido 2M .A>TA>3
e : medida del tama;o de las proyecciones de la ru%osidad 2.3
e> : medida de la distribucin o espaciamientode las ru%osidades 2.3
+: (actor que depende del aspecto de los elementos de laru%osidad 2adimensional3
Entonces6
? @ f AV, (, r , + , e , e >, +
&omo ( es un (actor adimensional, debe depender de las cantidadesanteriores a%rupadas en par"metros adimensionales- .as cuatroprimeras cantidades se a%rupan en el par"metro adimensionalconocido como n+mero de eynolds 20@$r
7/25/2019 Operacions Unitarias
7/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
na ecuacin tan precisa como la de &olebrooGAB/ite, que permiteobtener el coe5ciente de (riccin de manera directa 2sin iteraciones3 esla se 8JameeAKain6
2:3
Esta ecuacin es v"lida para >LAH eLA) y LLL >LNy produceun valor de ( alrededor del > de la ecuacin de &olebrooG-
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o P
7/25/2019 Operacions Unitarias
8/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
IV5 #ateria'es, quipos y Rea)tios63ustan)ia:D%ua 2O#ido de di/idr%eno3 !eso molecular6 >N-L> %LLL ml,
utili9ado para medir los vol+menes de a%ua-
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o N
http://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtml7/25/2019 Operacions Unitarias
9/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
$el equipo de p*rdida de car%a de tubera recta sin accesorios,
utili9amos el sistema )-
Manmetro de mercurio
para medir la di(erencia de presiones-
Kerin%a utili9ada para tener m"s
e#actitud en la medicin de vol+menes-
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o Q
7/25/2019 Operacions Unitarias
10/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
V5 sque+a de 'a r)ti)a:
Aa A8
A) 2d3
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o >L
7/25/2019 Operacions Unitarias
11/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
Ae A?
VI5 ro)edi+iento Dperi+enta':
1. Nivelar el manmetro con ayuda de una llave.2. Abrir las 2 llaves hacia la izquierda de la tubera recta de
pulgada3. ncender la bomba!. Abrir la v"lvula de compuerta de 1 pulg. #e cobre hasta obtener
en el rot"metro el valor deseado.
$. %i no cae agua cerrar la v"lvula y abrirla al m"&imo'. (epetir el paso ! hasta completar la cantidad de datos solicitados.). *errar la v"lvula y apagar la bomba.
VII5 (atos Dperi+enta'es:
a%ua2UL :-L?N L- L-L>)P L-LLL>H>)Q
T2X&3a%ua2U:LP)
)N-L QPP?-L >:LNNL
)N-: QPP:-? >:LHNN
)Q-L QPP)-L >:L)?L
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o >>
7/25/2019 Operacions Unitarias
12/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
.a8'a - 1
T2X&3 @olumen en
m.@olumen en m:
tiempo2se%3
Y2m: NH L-LLLNH -L?L-LLL>P>H)
P >-:?
)N-) L-L:L >> L-LL>> ?-NHL-LLL):PH
? >-NPH
)N-L L-L? >) L-LL>) ?-NHL-LLL)N):
L )-L:N
)N-: L-LHL >Q? L-LL>Q? ?-N>L-LLL?LH):
P :-)LH
)Q-L L-LP )>Q L-LL)>Q -L?L-LLL?)N:P
: :-:N>
.a8'a -
2
T2X&3 Ue Zc 2m))LP):->
HQN-:L:EA
LP >N>>-NLL->N:NN
N L->HL:)
)N-) L-L:L)NLH-N>
P)N-:NEA
LP :H)Q-:)L-:P>:?)
? L->QQPP
)N-L L-L?:LN?)-LQ
)N-:Q?EA
LP ??Q-PPLL-PPN
: L->QQLH
)N-: L-LHL?QP)-)Q
PN->NHEA
LP P)?-NPHL-P?):LN
: L->QHQ
)Q-L L-LP ))QP-)>:) N-)>)EALP QL:->LL L-Q)?QLP L->Q?)
4\FI&D >6 ( vs- Ue
y=8E13x28E08x+0.1617
f=8E-13NRe208E0.8NRe+0.1617
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o >)
Ue ( )LP):->
HQ L->HL:))NLH-N>
P) L->QQPP:LN?)-LQ
) L->QQLH?QP)-)Q
P L->QHQ))QP-)>:) L->Q?)
7/25/2019 Operacions Unitarias
13/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
4\FI&D )6 hL vs v
@ 2m-:?N L->N:NNN>-NPH> L-:P>:?)?)-L:N L-PPN::-)LHQ L-P?):LN::-:N>H L-Q)?QLP
>LLLL )LLLL :LLLL ?LLLL LLLL HLLLL
L-LLLLLLL
L-)LLLLLL
L-?LLLLLL
L-HLLLLLL
L-NLLLLLL
>-LLLLLLL
(2#3 0 L# A L->N] 0 L-Q)
" Vs5 -re
.inear 23
"
-re
4\FI&D :6 f vsv
( @ 2mHL:) >-:?NL->QQPP >-NPH>L->QQLH )-L:NL->QHQ :-)LHQL->Q?) :-:N>H
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o >:
7/25/2019 Operacions Unitarias
14/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
>-LLLL )-LLLL :-LLLL ?-LLLLL->H
L->H
L->H
L->H
L->H
L->H
L->H
L->H
(2#3 0 A L# = L->H] 0 L-Q
? s Ve'o)idad
.inear 23
?
Ve'o)idad
4\FI&D ?6
( Ue
L->HL:))LP):->
HQ
L->QQPP)NLH-N>
P)
L->QQLH :LN?)-LQ)
L->QHQ?QP)-)Q
P
L->Q?)))QP-)>
:)
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o >?
7/25/2019 Operacions Unitarias
15/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
>LLLL )LLLL :LLLL ?LLLL LLLL HLLLLL->H
L->H
L->H
L->H
L->H
L->H
L->H
L->H
(2#3 0 L#V) A L# = L->H] 0 >
? Vs5 -re
!olynomial 23
-re
?
rogra+a que reporte 'a ?ri))i6n para un Eu%o tur8u'ento yun Eu%o 'a+inar5
clear all
clc
fprintf('\t\t PROGRAMA QUE REPORTELA FRICCION PARA UN FLUJO
\n')
fprintf('\t\t TURULENTO ! PARA UN FLUJO LAMINAR \n')
fprintf('\t\t
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""\n')
#i$p('')
%&inpt('Prfar in*re$e la +elci#a# #el fli# en ,-$.
')/
0&inpt('Prfar in*re$e el #i1,etr #el t en ,. ')/
&inpt('prfar in*re$e la +i$c$i#a# cine,1tica #el
fl2# en Pa3$. ')/
Nre&(%40)-/
fprintf('el n5,er #e Re6nl$ e$.7839f\n':Nre)/
ifNre;
7/25/2019 Operacions Unitarias
16/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
C&l*((-(93D40-E))(3D-(Nre=3H)))/
L&=39H
7/25/2019 Operacions Unitarias
17/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
$ar mantenimiento a la bomba- Medir la temperatura inmediatamente despu*s de /aber recolectado el
volumen, para precisar la densidad-
evisar el equipo antes de reali9ar la pr"ctica, escuc/ar las
indicaciones de uso con atencin, para reali9ar adecuadamente ele#perimento-
Tener m"s precisin a la /ora de tomar los datos %ravim*tricos, a la/ora te tomar el volumen en el tiempo de cinco se%undosapro#imadamente-
Tener m"s cuidado en el momento de tomar las alturas para elmanmetro de mercurio-
Dntes de tomar al%+n dato, esperar que el equipo se estabilice 2sea
constante el ujo3 de tal manera podamos reali9ar una medida m"se#acta con un ran%o de error mnimo-
5 Bi8'iogra?*a:
$utor $Go .*tu'o de'
(o)u+ento
di)i6n a*s ditoria'
&-K- 4eanGoplis )LLH !rocesos de
transporte y
!rincipios de
procesos de
separacin-
&uarta M*#ico &ontinental
obert .- Mott )LLH Mec"nica de Fluidos 8e#ta M*#ico !earson
Educaci
n
obert 7- !erry
$on B- 4reen
)LLN !erry_s &/emical
En%ineers_s
7andbooG
Octava 8D Mc 4raJ
7ill
ic/ard M-
Felder
)LL? !rincipios
elementales de los
Tercera M*#ico .imusa
Biley
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o >P
7/25/2019 Operacions Unitarias
18/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
onald B-
osseau
procesos qumicos
K-M- 8mit/ 7-&-
@an Uess
M-M- Dbbott
)LL: Introduccin a la
termodin"mica en
In%eniera qumica
8e#ta M*#ico Mc 4raJ
7ill
8antia%o
'urnado
)LL Fsica 4eneral Tri%*sima
8e%unda
M*#ico Tebar
I5 Re)ursos de internet:
http+,,---.metalurgia.uda.cl,apuntes,chamorro,/ecanica0luidos24,guia
2laboratorio,5uia6del67aboratorio6de6/ec*3A1nica6de68luidos.pd9
http+,,artemisa.unicauca.edu.co,:hdulica,presion.pd
http+,,luidos.eia.edu.co,lhidraulica,guias,perdidasriccionentuberias,riccionentub
erias.html
rogra+a que reporte 'a ?ri))i6n para un Eu%o tur8u'ento yun Eu%o 'a+inar5
clear all
clc
fprintf('\t\t PROGRAMA QUE REPORTELA FRICCION PARA UN FLUJO
\n')
fprintf('\t\t TURULENTO ! PARA UN FLUJO LAMINAR \n')
fprintf('\t\t""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""\n')
#i$p('')
%&inpt('Prfar in*re$e la +elci#a# #el fli# en ,-$.
')/
0&inpt('Prfar in*re$e el #i1,etr #el t en ,. ')/
&inpt('prfar in*re$e la +i$c$i#a# cine,1tica #el
fl2# en Pa3$. ')/
Nre&(%40)-/
fprintf('el n5,er #e Re6nl$ e$.7839f\n':Nre)/
ifNre;
7/25/2019 Operacions Unitarias
19/19
Fa)u'tad de Ingenier*a Qu*+i)a
fprintf('\t\t ?alla,$ el ceficiente #e fricci@n \n')
f&8-Nre
fprintf('El ceficiente #e fricci@n e$.783 e$ trlent')/
fprintf('\t\t ?alla,$ el ceficiente #e fricci@n \n') E&inpt('in*re$e la r*$i#a# en ,. ')/
C&l*((-(93D40-E))(3D-(Nre=3H)))/
L&=397N?< ;A(A >N 87>< 7A/4NA(
0000000000000000000000000000000000000000000000;or avor ingrese la velocidad del luido en m,s+ 2.3)1$B;or avor ingrese el di"metro del tubo en m+ .12);or avor ingrese la viscosidad cinem"tica del ludo en ;a.s+
B.2C'D1EF0)Gel nHmero de (eynolds es+3'32C.1)$el luIo es turbulento
Jallamos el coeiciente de ricciningrese la rugosidad en m+ .2'2l coeiciente de riccin es+.1$CC$1))2
&niersidad -a)iona' de .ru%i''o >Q
Top Related