operacions unitarias

7/25/2019 Operacions Unitarias

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2014

Integrantes:

Cspedes Vsquez, RudyBrian

Fontana Quiroz, uis!onat"an#urga $rau%o, Cynt"ia&''oa Be''o, !ordan

(o)ente:


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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 )


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/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 :


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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 !


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.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@)


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;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


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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


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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.shtml


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$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


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V5 sque+a de 'a r)ti)a:

Aa A8

A) 2d3

&niersidad -a)iona' de .ru%i''o >L


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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 >>


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.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?)


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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 >:


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>-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 >?


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>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;


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C&l*((-(93D40-E))(3D-(Nre=3H)))/

L&=39H


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$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


18/19


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;


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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

operacions unitarias

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