1r ciclo fluidos ingenieria quimica

[segu]

Entre los extremos de un tramo horizontal de 300 metros de longitud de un oleoducto por el que circulan 200L/s de petroleo, se produce una perdida de presion den el fluido de 0,002 atmosferas.La densidad del petroleo es 800 y el diametro del oleoducto 0,5 metros.Calcular:
-que inclinacion deberia tener el oleoducto para k no hubiera ninguna operdida de presion?
-en un punto determinado el oleoducto se bifurca en dos ramales de 25 cm de diametro cada uno.Cual es la velocidad del fluido en los ramales?
-cual es la perdida de presion en cada 100 metros de longitud de estos ramales?

[[Beto]]

Re: fluidos ingenieria quimica

Acá tienes que usar:

Ecuación de continuidad:

$$A_1v_1=A_2v_2$$

Ecuación de Bernoulli:

$$P_1+\rho gh_1+\frac{1}{2}\rho v_1^2=P_2+\rho gh_2+\frac{1}{2}\rho v_2^2$$

En esta última tienes que tomar un nivel de referencia, similar a cuando resuelves ejercicios que involucren energía potencial gravitatoria.

• En la primera parte donde te pide que encuentres la inclinación, como te dan la longitud del tubo tienes que buscarle una inclinación adecuada de modo que $\rho gh$ compense la diferencia de presiones.
• Para esta parte usa la ecuación de continuidad, ahí puedes relacionar al área con la velocidad.
• Usa la ecuación de Bernoulli para ver en cuanto varía la presión ($P_2-P_1$) por cada 100 metros de longitud.

Espero que te sirva, si tienes alguna dificultad en el desarrollo del ejercicio, escribe lo que has intentado para poder ayudarte de mejor manera.

Un saludo.

[skynet]

Re: fluidos ingenieria quimica

Usa la ecuación de Bernoulli para ver en cuanto varía la presión ($P_2-P_1$) por cada 100 metros de longitud.

esto último no lo entiendo, en principio no te dicen que el tubo de 25cm de diametro varíe de nivel o de seccion por lo que la ecuacion de bernuilli no te servira, esta ecuacion solo sirve para determinar los cambios de presion al variar el diametro o la altura de la tubería ...... suponiendo que no hay perdidas energeticas por friccion apreciables.

pero la perdida de presion en este problema se produce por friccion y son estas las que hay que determinar:

primero deberás calcular el numero de reinolds para comprobar que tanto en la tubería de 50cm como en las de 25cm se produce régimen laminar o turbulento

o
donde
ρ: densidad del fluido
vs: velocidad característica del fluido
D: Diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluido
μ: viscosidad dinámica del fluido
ν: viscosidad cinemática del fluido


Así por ejemplo en conductos si el número de Reynolds es menor de 2000 el flujo será laminar y si es mayor de 4000 el flujo será turbulento, si se encuentra en medio se conoce como flujo transicional y su comportamiento no puede ser modelado

si flujo laminar cojes la ecuacion de poiseuille y determinas que repercusion tienen los cambios de velocidad del fluido y diametro de tubería, el resto de parametros (viscosidad, rugosidad, etc..) son los mismos tanto en la tubería de 50cm como en las de 25cm y la perdida de presion en la tubería de 50cm ya la conoces (es un dato que te dan).

si el flujo es turbulento haces lo mismo pero usando la ecuacion de Darcy-Weisbach el problema que puedes tener en este caso sera determinar el factor de friccion en una y otra tubería, tendrías que recurrir a las gráficas de moody.....pero imagino que las cosas serán mas sencillas y el problema sera de regimen laminar.....sobretodo teniendo en cuenta que el petroleo tiene una viscosidad muy alta.

saludos

[[Beto]]

Re: fluidos ingenieria quimica

esto último no lo entiendo, en principio no te dicen que el tubo de 25cm de diametro varíe de nivel o de seccion por lo que la ecuacion de bernuilli no te servira, esta ecuacion solo sirve para determinar los cambios de presion al variar el diametro o la altura de la tubería ...... suponiendo que no hay perdidas energeticas por friccion apreciables.

Cierto, estaba imaginándome esta parte con la inclinación calculada en la parte anterior.

[segu]

Re: fluidos ingenieria quimica

otra duda:la longitud que me dan la tengo que poner como radio???????

[segu]

Re: fluidos ingenieria quimica

la parte de la inclinacion seria asi?:

0,002+1/2*800*V1*V1=1/2*800*V2*V2+d*g*h*sin(tehta)


asi ne sale que el angulo de inclinacion es 0.
Como es la misma seccion en todo el tubo,las velocidades serian iguales?
El apartado c no lo entiendo nada..Si no me dan datos de viscosidad,como voy a usar lo del numero de reynolds?

[skynet]

Re: fluidos ingenieria quimica

el angulo de inclinación no puede ser cero, lo primero que debes hacer es poner la presion en pascales y recalcula (0,002 atm son aproximadamente 200 pascales).

respecto a la viscosidad supongo que tendrás que mirar en tablas.

[segu]

Re: fluidos ingenieria quimica

Lo he intentado hacer como dices tu y aun asi me sale un angulo muy muy pequeño.Mira a ver:

200+1/2*800*V1*V1=1/2*800*V2*V2+d*g*300*sin(tehta)


me da un angulo de:0 grados,o minutos y 17,54 sehgundos
No se lo k hago mal.Te importaria decirmelo?

Todo esto es del primer apartado del ejercicio.

[skynet]

Re: fluidos ingenieria quimica

sí, me da el mismo resultado, es un angulo pequeño, pero no es cero.

[segu]

Re: fluidos ingenieria quimica

Muchas gracias por tu ayuda.
Has visto el hilo que puse sobre diferencia de alturas????
Nadie me ha contestado,no se porque.Le podrias hechar un vistazo a ver lo que piensas tu??
Lo que pasa es k se me anula todo con las alturas del dibujo.