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Ejercicio resuelto- Flujo isotérmico Aire a una presión manométrica de 1.7 atm y 15ºC entra en una tubería horizontal de acero de 75 mm de diámetro y 70 m de longitud. La velocidad a la entrada de la tubería es 60 m/s. Suponiendo que el flujo es isotérmico ¿Cuál será la presión en el extremo de descarga de la línea?
La ecuación fundamental del flujo isotérmico es sencilla.
Los datos que se requieren según la ecuación 2 se tiene:
1.7 1 2.7 15º288.15 75 70 60 / Para determinar la viscosidad del aire es necesario conocer la temperatura del fluido (T=15ºC) (Ver figura 1)
Prof. Ing. Mahuli Gonzalez
0.0174
Figura 1. Viscosidad de gases y vapores de hidrocarburos. Fuente: Crane, 1976
60 3.312 198.72 . Prof. Ing. Mahuli Gonzalez
⁄ . . 3 . 3 1 2 2 0.0174..1600.⁄. 0.075 8.56.10 Leyendo del Diagrama de Moody el factor de fricción de Darcy se tiene:
0.0178
Figura 2. Diagrama de Moody. Fuente: Crane, 1976 Considerando que la ecuación 2 expresa es el factor de fricción de fanning, es necesario utilizar la relación entre ambos factores de fricción:
Llamando
4 4 0.04178 0.00445 2 Prof. Ing. Mahuli Gonzalez
2 A partir de la ecuación 2 suprimiendo gc (porque estamos trabajando en el sistema internacional)
. 2 3 1.7 1 2.7 29 70 . 82.057.10 . 15º288.15 En primera aproximación se desprecia el término logarítmico de la ecuación 3. Se supone