Tuberias en Paralelo1

8/12/2019 Tuberias en Paralelo1

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Sistemas de flujo

Mecnica de fluidos

Fredys jimenez Mendoza


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MEDIDORES DE FLUJO


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Introduccin

Siempre que se trabaja con un fluido , existe lanecesidad de realizar un conteo de la cantidadque se transporta, para lo cual utilizamosmedidores de flujo.

Algunos de ellos miden la velocidad de flujo demanera directa y otros miden la velocidadpromedio, y aplicando la Ecuacin de

continuidad y la de energa se calcula lavelocidad


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FACTORES PARA LA ELECCIN DEL TIPO DE

MEDIDOR DE FLUIDO

Intervalo de medicin Exactitud requerida Prdida de presin Tipo de fluido Tipo de medicin

Calibracin Medio ambiente

Lugar de ubicacin


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TIPOS DE MEDIDORES DE FLUJO

MEDIDORES DE CABEZA VARIABLE*Tubo de venturi*Placa de Orificio

MEDIDORES DE REA VARIABLE*Rotmetro*Fluxometro de turbina*Fluxometro de vortice*Fluxometro electromagntico*Fluxometro de Ultrasonido

*Fluxometro de velocidad-Tubo de Pitot-Anemmetro de Copas-Anemmetro de Alambre Caliente

MEDIDORES DE FLUJO MASICO:1. El medidor de masa inferencial que mide por lo comn el flujo volumtrico del fluido y sudensidad por separado.

2. Medidor de masa verdadero,que registra directamente el flujo en unidad de masa.Algunos medidores de flujo masico son:

a) El medidor de efecto Magnus.b) El medidor de momento transversal para flujo axialc) El medidor de gasto de masa de momento transversal para flujo radial.d) El medidor de gasto de masa de momento transversal.e) El medidor trmico de gasto de masa giroscpico.


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1. MEDIDORES DE CABEZA VARIABLE

1.1 TUBO DE VNTURI

Es una tubera corta recta, o garganta, entre dos tramos cnicos. Lapresin vara en la proximidad de la seccin estrecha; as, al colocarun manmetro o instrumento registrador en la garganta se puedemedir la cada de presin y calcular el caudal instantneo.


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BOQUILLA O TOBERA DE FLUJO

Es una contraccin gradual de la corriente de flujoseguida de una seccin cilndrica recta y corta.


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FLUXOMETRO DEULTRASONIDO

Consta de unas Sondas, que trabajan por pares, como emisor y receptor.Los hay dos tipos:a) DOPPLER: Miden los cambios de frecuencia causados por el flujo del lquido.

Se colocan dos sensores cada uno a un lado del flujo a medir y se enva unaseal de frecuencia conocida a travs del lquido.

b) TRNSITO: Tienen transductores colocados a ambos lados del flujo.Las ondasde sonido viajan entre los dispositivos con una inclinacin de 45 respectoa la direccinde flujo del lquido.
http://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml


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Medidores de masa digitales

Anemmetro de cucharas PCE-A420


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TIPO DEMEDIDOR NOMBRE IMAGENES ESPECIFICACIN TECNICA USADO ENTIPOS DE

FLUIDOSRANGO DEMEDIDA OBSERVACIN COSTOS

MEDIDORES DEAREA VARIABLE

ROTAMETROEl rotmetro es uninstrumento paradeterminar elcaudal de fluidos,lquidos o gasesen tuberas.

trabaja segn elprincipio delcuerpo ensuspensin. En untubo de medicinde plstico cnicose encuentra uncuerpo ensuspensin quees levantado porla inercia del

propio fluido

FLUIDOS GASY LIQUIDOS

TRANSPAREN

TES YCLAROS

1:10El rotmetroutiliza unaescala en l/hpara agua oNm/h para aire

El Cuerpoflotante es por logeneral de PVDF(Polifluorurode vinilideno)

Por lo general secoloca vertical

30 Us a350Us

TUBO PITOTFLUXOMETRO DETURBINAFLUXOMETRO DEVORTICE

FICHA TECNICA DE PRINCIPALES MEDIDORES DE FLUJO
http://www.google.com.co/url?sa=i&source=images&cd=&docid=O10BiquzKCq4TM&tbnid=vFRt6-_G43PcCM:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://www.lynsa.com/ABB/caudal/rotametro.html&ei=e9tfUqjbO4eQ9QSJt4GoCA&psig=AFQjCNFGdPHtfWby7QcABVIgZV09fbntLA&ust=1382100220056959


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Sistemas con mltiples tuberas

Ejemplos de sistemas de mltiples tuberas: (a) Tuberas en serie.(b) Tuberas en paralelo. (c) Problema de tres reservorios.

totalQQQQ 321

321 hhhh BA

321 hhhh BA

321 QQQQ BA

g

V

D

L

fKh j 2

2

2

2

2

222

g

V

D

LfKh j

2

2

1

1

1

111

g

V

D

LfKh j

2

2

3

3

3

333


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Ejemplo 1: Calcular el caudal (Q, m3/h) a travs de un sistema de trestubos conectados en serie.

5 m

pA-pB = 150000 Pa

ReservorioAgua (20C)

Atmsfera


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Solucin:

321 hhhh BA

g

V

D

LfKh

2

2

1

1

1111

g

V

D

LfKh

2

2

2

2

2222

g

V

D

LfKh

2

2

3

3

3333

1 ecuacin, 3 incgnitas (h1, h2, h3)

2 ecuaciones, 5 incgnitas (f1,V1)




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agua

11

1

DV

Re

agua

222

DVRe

5 ecuaciones, 10 incgnitas (Re1)



8 ecuaciones, 12 incgnitas


2

9,0

111

1

Re

74,5

/7,3

1log

25,0

D

f

2

9,0

222

2

Re

74,5

/7,3

1log

25,0

D

f

2

9,0

333

3

Re

74,5

/7,3

1log

25,0

D

f


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agua

333

DVRe

2

22

2

11 DVDV

2

33

2

22 DVDV

Dado que Q1=Q2=Q3, se obtiene:




En MATLAB:

Q= 0.002839 m3/s = 10.22 m3/h


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Sistemas_Flujo_3_Tuberias_Serie_Q.m


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Funcion_3_Tuberias_Serie_Q.m


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Ejemplo 2: Las tuberas del ejemplo 1 se disponen en paralelo. Si hAB

=20.3 m, (a) Calcular el caudal total (Q, m3/h) a travs de un sistema de trestubos conectados en paralelo. (b)Calcular Q1, Q2, Q3

hAB=20.3 mAgua (20C)


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Solucin:

321 QQQQ BA

1 ecuacin, 2 incgnitas (f1,V1,)


Dado que , se obtiene:

g

V

D

LfKh

2

2

2

2

2222

g

V

D

LfKh

2

2

3

3

3331


4 ecuaciones, 10 incgnitas (Q,Q1,Q2,Q3)

5 ecuaciones, 11 incgnitas (Re1)2

9,0

111

1

Re

74,5

/7,3

1log

25,0

D

f

g

V

D

LfKh 2

2

1

1

1111

321 hhhh BA


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agua

111

DVRe

agua

22

2

DVRe





agua

333

DVRe


2

9,0

222

2

Re

74,5

/7,3

1log

25,0

D

f

2

9,0

333

3

Re

74,5

/7,3

1log

25,0

D

f


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1

2

11 V

4

DQ


2

2

22 V

4

DQ


3

2

3

3 V4

DQ


En MATLAB:


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Sistemas_Flujo_3_Tuberias_Paralelo_Q.m


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Funcion_3_Tuberias_Paralelo_Q.m


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Ejemplo 3: Problema con 3 reservorios. Encontrar Q1,Q2,Q3.

z2=100 m

z3=40 m

z1=20 m(1)

(2)

(3)

Juntura. hj=(pj/(g))+zj


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Solucin:

jj hzh 11

g

V

D

LfKh j

2

2

2

2

2222

gV

DLfKh j

2

2

1

1

1111

g

V

D

LfKh j

2

2

3

3

3333




jj hzh 22

jj hzh 33

1 ecuacin, 2 incgnitas (hj, h1j)

2 ecuaciones, 3 incgnitas (h2j)

3 ecuaciones, 4 incgnitas (h3j)


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totalQQQQ 321 7 ecuaciones, 13 incgnitas (Q1,Q2,Q3)

agua

111

DVRe





2

9,0

333

3

Re

74,5

/7,3

1log

25,0

D

f

2

9,0

222

2

Re74,5

/7,31log

25,0

D

f

2

9,0

111

1

Re

74,5

/7,3

1log

25,0

D

f


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agua

222

DVRe


agua

333

DVRe


1

2

11 V4

DQ


2

2

22 V

4

DQ


3

2

3

3 V4DQ 16 ecuaciones, 16 incgnitas


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Sistemas_Flujo_3_Reservorios_Q.m

Importante!,los signosde caudales y velocidadesen la aproximacin inicial


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Funcion_3_Reservorios_Q.m

Importante!,el operadorvalor absoluto para asegurarque Re sea positivo en la ecuacinde Colebrook


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Redes complejas


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Combinacin de bombas e hidroturbinas en sistemasde flujo

turbinabombatuberiaentsal hhhhh


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80 m

Ejemplo 4: Calcular Q

2

3

3

60

1

)3(785.3

1

/1000

/1150

s

min

mE

gal

mingal

smQmhbomba

mLTubera

1500

inDTubera

6

comercial)(acero,)5(5 mE


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Solucin:

2

3

3

1

60

)3(785.3

1

/1000

/1150

min

s

mE

gal

mingal

smQmh

bomba

bombatuberiaentsal hhhh

g

V

D

L

fKhi

ituberia 2

2

f

D

f Re

51.2

7.3

/log2

110

VDQ 2

4

agua

DV

Re

2 ecuaciones, 3 incgnitas (Q, htubera ,hbomba)

3 ecuaciones, 5 incgnitas (V,f)

4 ecuaciones, 6 incgnitas (Re)




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Sistemas_Flujo_Bomba.m


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Funcion_Sistemas_Flujo_Bomba.m


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Bibliografa

[1] FAY, James. Mecnica de Fluidos. Compaa editorialcontinental. 1996.

[2] WHITE, Frank. Fluid Mechanics. McGraw-Hill. 2001.

[3] MUNSON, YOUNG, OKIISHI. Fundamentals of fluid mechanics.John Wiley & Sons. 2002.

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