Apuntes equipos de impulsión, Diapositivas de Mecánica de Fluidos

¡Descarga Apuntes equipos de impulsión y más Diapositivas en PDF de Mecánica de Fluidos solo en Docsity!

Asignatura: Ingeniería de Fluidos

Grado en Ingeniería en Organización Industrial

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

Bloque II. Flujo Interno Incompresible7.1. INTRODUCCIÓN7.2. TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL7.3. CONDUCCIONES Y ACCESORIOS7.4. VÁLVULAS7.5. EQUIPOS DE IMPULSIÓN DE LÍQUIDOS

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos Tema 7. Equipos para el flujo de fluidosINGENIERÍA DE FLUIDOS

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

7.1. INTRODUCCIÓN

Bloque II. Flujo Interno Incompresible INGENIERÍA DE FLUIDOS

En los temas anteriores hemos estudiado aspectos del diseño de flujo de fluidos:presiones, caudales, cálculo de potencias, etc.

La siguiente etapa del diseño es la elección del tipo de conducciones, accesorios ymaquinas de impulsión para lo cual se debe tener en cuenta las características delfluido.

Conducciones y accesorios

Válvulas

Equipos de impulsión de líquidos

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

7.2. TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL

Bloque II. Flujo Interno Incompresible INGENIERÍA DE FLUIDOS

MEDIDA INDIRECTA

Miden una variable que no tiene nada que ver con el flujo del fluido y se relaciona con ella.Poco precisos.Poca influencia en el flujo (tamaño, no interfieren con las líneas de corriente).Medida de caudal en secciones determinadas del flujo.

De presa

Contadores mecánicos de tipo volumétrico de

desplazamiento positivo

Medidor de ultrasonidos

Medidor magnético

CAUDALÍMETRO DE TURBINA

CAUDALÍMETRO DE DISCO ROTATORIO https://www.youtube.com/watch?v=9AsYPthjd-A

https://www.youtube.com/watch?v=DDOpn7PzjP

https://www.youtube.com/watch?v=Yn8NUyb2eZM

https://www.youtube.com/watch?v=9AsYPthjd-A

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

MEDIDA DE LA VELOCIDAD LOCAL: TUBO DE PITOTBloque II. Flujo Interno Incompresible INGENIERÍA DE FLUIDOS 

El Tubo de Pitot mide presión cinética

P. ImpactoP. Estática

P. cinética = P. Impacto – P. Estática



En el Tubo de Pitot se combinan las tomas de presión deimpacto y estática.



Tubo de Pitot invertido o pitómetro.

Se sustituye la toma de presión estática por una toma en ladirección de la corriente pero enfrentada en la parte posterior dela misma.Valores de velocidad 40 % mayores que tubo de Pitot ordinario

7.2. TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

Bloque II. Flujo Interno Incompresible INGENIERÍA DE FLUIDOS

APLICACIÓN DE LA EC. DECONSERVACIÓN ENTRE LASSECCIONES 1 Y 2

v en 1 y 2 local (no



)

v

2

=

z

1

=z

2



F=

W=



Consideraciones para ECE:

g

p

g

p

g

v 2

2

1

(^21)

g

p

p

g

v

1

2

1

ଶଶ

𝛼

ଶ

ଶଵ

𝛼

ଵ

ଶ

ଵ

ଶ

ଵ

௥௢௭

MEDIDA DE LA VELOCIDAD LOCAL: TUBO DE PITOT

ଵ

ଶ

ଵ

௠

௠ 𝜌

7.2. TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

Bloque II. Flujo Interno Incompresible INGENIERÍA DE FLUIDOS

DIAFRAGMA VENTURÍMETRO

Disminución de la sección de pasoDiafragma, boquilla y venturímetro se diferencian en el modo de conseguir el estrechamientode la sección.

Aumenta v del fluido

Aumenta EcinéticaDisminuye P estática

PRINCIPIO

DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD MEDIA

7.2. TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD MEDIA Bloque II. Flujo Interno Incompresible INGENIERÍA DE FLUIDOS

7.2. TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

Bloque II. Flujo de Fluidos en interior de conducciones INGENIERÍA DE FLUIDOS

C = coeficiente de descarga.

Sirve para corregir las diferencias entre los valores

experimentales de velocidad y caudal respecto de los obtenidos a partir de expresionesteóricas.Depende de la forma, tipo y tamaño del medidor y de la densidad, viscosidad y velocidad delfluido.

C = f(Re,

Factor de descarga para rotámetros y diafragmas

Factor de descarga para venturímetros

BOQUILLAS => C = 0,

DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD MEDIA

7.2. TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

Y = factor de expansión Bloque II. Flujo Interno Incompresible INGENIERÍA DE FLUIDOS

Y=f[

, (p

d

/p

a

]

Y=1 flujo incompresible

Razón acústica

Sensible al perfil de velocidades

no se puede situar cerca de accidentes

4

1



Factor de aproximación.

Es igual a 1 si β≤0,4 (se desprecia la velocidad previa al

medidor frente a la que existe en la garganta)

Factor de expansión

para venturímetros,

diafragmas y

boquillas

DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD MEDIA

7.2. TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

Bloque II. Flujo Interno Incompresible INGENIERÍA DE FLUIDOS

)

(

g

2

V A

C

S

m

f

f f

R

d

     S

d

= sección anular entre la sección máxima del flotador y las paredes del

tubo troncocónico.C

R

= coef. de descarga (f(Re, tipo de flotador))

V

f

= volumen del flotador

A

f

= máxima área transversal del flotador



= densidad del fluido



f^

= densidad del flotador

D

f^

= diámetro máximo del flotador

D

t^

= diámetro interno del tubo troncocónico a una altura determinada.

h = lectura del rotámetroL

R

= longitud del rotámetro









)

D

D (

m

4

Re

f

t

Medida de caudal por posición del flotador en el tubo troncocónico.Insensible a perfil de velocidades



posibilidad de situarlos cerca de accidentes.

Posición vertical.

R

f

t

2 f

2 t

d

L

h

2

D

D

);

D

D (

4

S











ROTÁMETROS

7.2. TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL

7.3. CONDUCCIONES YACCESORIOS

Bloque II. Flujo Interno Incompresible INGENIERÍA DE FLUIDOS

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

7.3.1. ConduccionesMATERIAL



Por el interior de conducciones se produce el transporte del fluido de un punto a otro.



Materiales de construcción diversos: acero al carbono, acero inoxidable, plomo, cobre, etc.



Elección del material que más se adapte a nuestras necesidades: presión, temperatura, resistencia a lacorrosión, etc.

TAMAÑO



Las conducciones se caracterizan por su diámetro nominal y espesor.



Si ø

nominal

< 12” → ø

nominal

= ø

nominal



ø

interno

Si ø

nominal

12” → ø

nominal

= ø

nominal



ø

externo



Los diámetros nominales oscilan entre 1/8 y 30 pulgadas.



El espesor para cada diámetro nominal esta normalizado en función de la presión y un coeficiente deseguridad (S) que depende del material.



La longitud del tubo oscila entre 5 y 12 m.

P S

)

(

o

log

catá

de

Número

1000



7.3. CONDUCCIONES YACCESORIOS

Bloque II. Flujo Interno Incompresible INGENIERÍA DE FLUIDOS

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

PRESIONES Y VELOCIDADES



La presión en el interior de la conducción varían en función del punto considerado, el tipo de fluido, etc(< 10

4

KPa).



Ciertos procesos industriales requieren de altas presiones (5ꞏ

5

6

), por ejemplo, síntesis amoniaco,

metanol…



Las velocidades depende del caudal, el diámetro, las propiedades del fluido, etc.



Las velocidades típicas de los líquidos son entre 0.5-5 m/s.



Las velocidades típicas de los gases entre 15-50 m/s.

VELOCIDADES TÍPICAS DE GASES Y VAPORES EN

TUBERIAS (m/s)

VELOCIDADES TÍPICAS DE LÍQUIDOS EN

TUBERÍAS DE ACERO (m/s)

(Flujo de Fluidos. E. Costa y col.)

7.3. CONDUCCIONES YACCESORIOS

Bloque II. Flujo Interno Incompresible INGENIERÍA DE FLUIDOS

Tema 7. Equipos para el flujo de fluidos

7.3.2. Accesorios UNIONES 

Pueden ser roscadas, soldadas o mediante bridas.



Tubos de pequeño diámetro: roscadas (macho/hembra).



Tuberías de mas de 2 pulg, alta presión o temperatura: soldadas.



Presiones elevadas y necesidad de desmontar con frecuencia la instalación: unión mediante bridas.

RAMIFICACIONES(TES O CRUCETAS)

CODOS

MANGUITOS

UNIONES CON TUERCA

TAPONES CIEGOS