Practica 10 Mesa Hidrodinamica

Lab Int 1

1. 1

Tecnológico Nacional de México
Instituto Tecnológico de Mexicali


Ingeniería Química

Laboratorio Integral 1

F.M. Norman Edilberto Rivera P.

Practica de Laboratorio
Mesa hidrodinámica


García Zavala Marco Alberto
Moran Silva Keyla Marina
Rivera Ortiz Diego
Sepúlveda Vital Dafne Getsemaní
Soltero Gonzales Saúl

2. 2

Índice

Introducción……………………………………………………………..……… .….3
Objetivo…………………………………………………………………………...…. .3
Marco teórico...…………………………………………………………………... .4
Procedimiento...………………………………………………………………… …6
Resultados…………………………………………………………………………….8
Conclusión…………………………………………….…………………………….10
Análisis de resultados…………………………..………………………………10

3. 3

Introducción

El método común para transportar fluidos de un punto a otro es impulsarlo
a través de un sistema de tuberías. Las tuberías de sección circular son las
más frecuentes, ya que esta forma no solo ofrece mayor resistencia
estructural, sino también mayor sección transversal para el mismo
perímetro exterior que cualquier otra forma.
El manejo de los fluidos en superficie providentes de un yacimiento de
petróleo o gas, requieren de la aplicación de conceptos básicos
relacionados con el flujo de fluidos en tuberías de sistemas sencillos y en
red de tuberías, el uso de válvulas, accesorios y las técnicas necesarias para
diseñar y especificar equipos especificados en operaciones de superficie.


Objetivo
Determinar las pérdidas por fricción y obtener los datos experimentales,
tales como caídas de presión y caudal en tuberías y accesorios con un fluido
líquido.

4. 4

Marco teórico

Mesa hidrodinámica
La hidrodinámica es la parte física que estudia el movimiento de los fluidos.
Este movimiento está definido por un campo vectorial de velocidad
correspondiente a las partículas del fluido y de un campo escalar de
presiones correspondientes a los distintos puntos del mismo. Otro
concepto de importancia es el tema de las líneas de corriente que sirven
para representar la trayectoria de las partículas del fluido. Esta se define
como una línea trazada en el fluido, de modo que la tangente a la línea de
corriente en cualquier punto sea paralela a la velocidad del fluido en tal
punto. Dentro de las líneas de corriente. A esta región se le denomina tubo
de flujo.
Ecuación de continuidad.
La cantidad de fluido que entra en un volumen de control, es la misma a la
que sale, disminuye su presión de entrada y aumentando su velocidad de
salida.
AV=cte. Unidades= metro3/seg o pie3/seg

ECUACION DE BERNOULLI
Esta ecuación describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo
largo de una línea de corriente dentro de un volumen de control.
VOLUMEN DE CONTROL
Es un sistema abierto, en el cual se manifiesta flujo de masa y energía; y
está limitado por fronteras reales o imaginarias.

PERDIDAD DE FRICCION POR TUBERIAS
A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo
ocurren perdidas de energía debido a la fricción que hay entre el líquido y
la pared de la tubería; tales pérdidas traen como resultado una disminución
de la presión entre dos puntos del sistema de flujo.

5. 5

TIPOS DE VALVULAS
Válvula de bola



Válvula de diafragma









Las aplicaciones más frecuentes
de la válvula de bola son
abertura-cierre. No son
recomendables usarlas en
servicios de largo tiempo bajo
condiciones de alta caída de
presión.
Las válvulas de diafragma se
utilizan para el corte y
estrangulación de líquidos que
pueden llevar una gran cantidad
de sólidos en suspensión.
En las válvulas de diafragma se
aísla el fluido de las paredes del
mecanismo de operación.

6. 6

PROCEDIMIENTO

MATERIAL
*mesa de hidrodinámica
*Accesorios de la mesa hidrodinámica (mangueras, válvulas)
*agua desionizada
*Ácido cítrico

PASOS A SEGUIR
1. Primero se hace una solución de ácido cítrico y agua des ionizada a
continuación la solución recorre los tubos de la mesa hidrodinámica.
2. Al terminar de limpiar los tubos, procedemos a hacer pruebas de
caída de presión.







3. El primer tubo fue el galvanizado ,para hacer las pruebas se siguieron
las siguientes instrucciones:
4 Se conectan las mangueras correctamente.
5 Se enciende la mesa de hidrodinámica, presionando el botón en la
parte posterior izquierda de la mesa.
6 Se busca que no existan burbujas en las mangueras conectadas
transparentes.
7 se cierra la válvula anaranjada que permite el flujo de agua hacia los
conductos.
8 Se quitan las mangueras transparentes.

7. 7

9 Se cierran las válvulas de las mangueras transparentes, tratando de
ajustar a la presión atmosférica.
10 Se conectan nuevamente las mangueras transparentes.
11 Se abren las válvulas de las mangueras transparentes.
12 El flujo de agua se controla cerrando o abriendo con cuidado la
válvula principal anaranjada.
13 Se estudia la caída de presión a diferentes flujos.
14 Estas instrucciones se repiten al estudiar los diferentes tubos de la
mesa y también con sus diferentes accesorios.

8. 8

Q= Caudal
∆P= Caída de Presión

Tubos
Pruebas Galvanizado Cobre Pvc Pvc
reducido
1

Q (L/min) 18 18.5 19 18.3
∆P(mbar) 37.0 16.8 14.3 23.3
2 Q(L/min) 15.7 16.2 17.2 16.1
∆P(mbar) 27.6 12.7 11.6 17.5
3 Q(L/min) 17.7 14.5 15.2 14.0
∆P(mbar) 20.6 10.0 8.9 12.4
4 Q(L/min) 11.6 12.6 13.3 12.1
∆P(mbar) 14 6.9 6.0 8.5



Pruebas
Sección
corta
Pvc 85
cm
Ensancha
miento
Pvc 85 cm
Codo
Recto
Codo
Curvo #1
Codo
Curvo #2
1 Q 18 18.7 18.4 18.4 18.3
∆P 33.9 -4.4 5.2 1.0 0.1
2 Q 16.2 16.8 16.4 16.2 16.6
∆P 26.8 -4.2 3.5 0 0
3 Q 13.9 14.4 14.4 10.3 14.8
∆P 19.7 -4.2 1.8 2.4 0
4 Q 12.1 10.0 12.4 16.0
∆P 14.8 4.3 0.3 1

9. 9

Esta válvula se cierra a 100 % con 14 ½ vueltas.
Válvula de asiento inclinado
Abierto (%) 100 75 50 25
Q(L/min) 18.3 17.9 17.7 16.9
∆?????? (mbar) -15.3 -16.3 -13.4 2.3

Esta válvula se cierra a 100% con 3 vueltas.
42% son 1.75 vueltas.
Válvula de Diafragma

Abierto (%) 100 75 50 42
Q (L/min) 14.4 17.4 15.8 13.5
∆??????(??????��??????) 33.6 40.2 80.7 146.1

10. 10

CONCLUSIÓN
La utilización de la mesa de hidrodinámica fue con intención de comprender
el comportamiento de los fluidos, sujetos a diferencias de presión en
distintos puntos. Durante todas las pruebas que se realizaron, se pudieron
observar cambios significativos en el flujo y presión debido a la colocación
de la manguera en puntos donde se encontraban curvas, así como perdidas
por fricción. La serie de pasos utilizados, así como una calibración precisa
era regida con precaución durante cada prueba, así como su limpieza en el
tiempo de su utilización. Cuando terminamos de realizar las pruebas de
flujo que pasaba a través de la tubería, se utilizaron diferentes válvulas para
observar los cambios que podían ocasionar



Análisis de resultados
En esta práctica se puso a prueba nuestros conocimientos acerca de los
cálculos que se necesitan para obtener caídas de presión en diferentes tipos
de conductos hechos con distintos tipos de materiales y también agregando
accesorios que cambian los resultados de caída de presión, en general
aprendimos a manejar la mesa de hidrodinámica y como es que se le da
mantenimiento para que función correctamente.