REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIANUCLEO COSTA ORIENTAL DEL LAGOFACULTAD DE INGENIERIAPROGRAMA DE PETRLEOUNIDAD CURRICULAR: FACILIDADES DE SUPERFICIEPROF. LIONEL PEA (Msc)

FLUJO DE FLUIDOS EN TUBERIAS

Integrantes: Flix Mosquera C.I: 20.942684Estrella Negrete Ramrez C.I: C.I:

-N upo # 7

Cabimas, junio de 2014REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIANUCLEO COSTA ORIENTAL DEL LAGOFACULTAD DE INGENIERIAPROGRAMA DE PETRLEOUNIDAD CURRICULAR: FACILIDADES DE SUPERFICIEPROF. LIONEL PEA (Msc)

Flujo de Fluidos en Tuberas

Integrantes:

Grupo # 5Cabimas, Junio de 2015ResumenAl introducir un fluido en un sistema este presenta diversos cambios de energa por distintas razones. Anteriormente al desarrollo del comportamiento de un fluido con la utilizacin de algunas ecuaciones, hay que considerar que al entrar a un sistema demos obtener la misma cantidad de masa en la salida, haciendo referencia a la ley de conservacin de la masa y en el caso de fluidos especficamente a los incompresibles, se estudian utilizando la ecuacin de continuidad, la cual nos permite saber el anlisis de fluidos que fluyen en tubos con diversos dimetros al igual que presenta los cambios que deben existir para el cumplimiento de la ley de conservacin de la masa.Durante el inicio del siglo XVIII empieza el estudio sobre las ecuaciones de flujo de fluidos, comenzando con los avances aportados por Bernoulli el cual certifico que la energa total de un fluido incompresible y no viscoso se mantendra constante a lo largo de una lnea de corriente, logrando tambin el desarrollo de una ecuacin en la cual se integran algunos factores tales como la presin, la altura, la gravedad y la velocidad e indicando que al experimentar alguna disminucin en la presin del fluido en movimiento se mostrara en aumento en la velocidad y viceversa Existe una gran versatilidad en la ecuacin de Bernoulli y se utiliza en la mecnica de los fluidos, pero su restriccin primordial es que solo se utiliza para fluidos ideales y no en fluidos reales, ya que en estos se experimentan cadas de presin por la friccin del fluido con s mismo y con el sistema por el que se desplaza. Las cadas de presin se relacionan con el numero de Reynolds, el tipo de fluido (laminar y turbulento) y la rugosidad que puede encontrase en la superficie de contacto fluido tubera.Para lograr clculos de las presione con un mnimo de error se utiliza el diagrama de Moody representando unos de los procesos ms utilizados para calcular el factor de friccin siendo ms rpido y preciso. Durante el desplazamiento de un fluido por una tubera existen fuerzas de friccin las cuales son delicadas con los cambios de dimetro al igual que a la naturaleza del fluido, refirindose esto ltimo al rgimen presentado por el fluido siendo laminar y turbulento los cuales fueron definidos por Reynolds. Ya mencionado el efecto de friccin que es a causa del propio fluido, tambin debemos referirnos al efecto de rugosidad que nos indica lo spero de la superficie de un cuerpo.La mecnica de los fluidos se ha dedicado a encontrar como calcular las perdidas en la tuberas; el aporte de Bernoulli con su formula solo se utiliza de manera ideal pero con la formula de Darcy-Weisbach se lograr calcular la perdida de carga por friccin en una tubera, al igual que se logra el clculo de cada uno de los elementos que incurren en la perdida de energa en la tubera porque agrupa los elementos en la formula.

NDICE DE CONTENIDORESUMEN3

INTRODUCCIN7

1. COEFICIENTES8

1.1. Coeficiente Global8

1.2. Coeficiente de Pelcula9

1.3. Coeficiente de Velocidad9

1.4. Coeficiente de Contraccin12

1.5. Coeficiente de Trabajo12

1.6. Coeficiente de Friccin13

1.6.1. Coeficiente de Perdidas14

1.6.2. Coeficiente de Rugosidad15

2. ECUACIONES EN EL FLUJO DE FLUIDOS16

2.1. Ecuacin general de flujo16

2.2. Ecuacin de continuidad17

2.2.1. Ecuacin de la continuidad para Lquidos18

2.3. Teorema de Bernoulli19

2.4. Cadas de presin21

2.4.1. Cadas de presin utilizando diagrama de Moody22

2.4.2. Frmula para el clculo de perdidas con el diagrama de Moody23

2.5. Perdidas de cargas23

2.6. Prdidas de cargas en el flujo laminar24

2.7. Perdidas de cargas por friccin24

2.7.1. Numero de Reynolds25

2.7.2. Rugosidad26

2.7.2.1. Rugosidad absoluta27

2.7.2.2. Rugosidad relativa28

2.7.3. Formula de Darcy-Weisbach29

EJERCICIOS31

CONCLUSIN41

GLOSARIO42

RECOMENDACIONES44

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS45

NDICE DE FIGURASFigura 1. Calculo del coeficiente de friccin14

Figura 2. Ecuacin de continuidad17

Figura 3. Diagrama de Moody23

Figura 4. Esquema de la Rugosidad en Superficie26

Figura 5 Cuadro con valores de la Rugosidad ms conocida28

Figura 6. Ejercicios Tubera de Dimetro Inclinada31

Figura 7. Ejercicio Cilindro con Fluido35

Figura 8. Ejercicio de Liquido fluyendo en un Tubo Horizontal37

INTRODUCCIN La aplicacin del estudio de los fluidos se realiza con la intencin de conocer sus propiedades, permitiendo saber el comportamiento que estos presentan cuando son introducidos a un sistema, dichas propiedades se logran determinar por medio de sus coeficientes; siendo estos una expresin numrica que mediante una frmula logra determinar las propiedades. Existen diversos tipos de coeficientes como el global, de friccin, entre otros, que sern definidos y explicados durante el desarrollo del trabajo. Mediante la realizacin de diversas investigaciones durante el siglo XVIII en relacin a como es el comportamiento de los fluidos cuando se encuentran en un medio cerrado ha sido el soporte de la mecnica de los fluidos actualmente; se pretende prever la causa por la cual un fluido en un medio cerrado perda energa, utilizando la ecuacin de continuidad pero luego se obtuvieron otras teoras sobre los fluidos. El principio de Bernoulli, tambin denominado ecuacin de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido movindose a lo largo de una lnea de corriente. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinmica (1738) y expresa que un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en rgimen de circulacin por un conducto cerrado, la energa que posee el fluido permanece constante lo largo de su recorrido. Pero esta teora es aplicable para fluidos ideales, ya que en fluidos reales se observa una cada de presin por diferentes elementos, los cuales guardan relacin con la naturaleza del fluido y por el contacto entre el fluido y la tubera.Cuando se menciona la naturaleza del fluido se refiere a las fuerzas moleculares que integran el fluido, refirindose a flujo laminar o turbulento; y la segunda por las fuerzas de roce entre el fluido y el sistema. Las formulas desarrolladas para fluidos incompresibles pueden aplicarse a fluidos compresibles en donde la presin diferencial es pequea en comparacin con la presin total. En muchos casos prcticos se dan tales presiones diferenciales pequeas. Sin embargo, cuando se deba considerar la compresibilidad, se requieren formulas especiales. A base de esto se desollaron ecuaciones ms complejas y luego se fueron mejorando para lograr obtener alternativas precisas y sencillas como el diagrama de Moody y la ecuacin de Darcy-Weisbach