Tubo de Venturi 1 Enunciado El tubo de Venturi se utiliza para medir la velocidad de un fluido incompresible. Consiste en un tubo con un estrechamiento, de modo que las secciones antes y después del estrechamiento son A1 y A2, con A1 > A2. En cada parte del tubo hay un manómetro, de modo que se pueden medir las presiones respectivas p1 y p2. Encuentra una expresión para la velocidad del fluido en cada parte del tubo en función del área de las secciones, las presiones y su densidad. 2 Solución
La ley de conservación de la masa establece que en un flujo estacionario toda la masa que entra por un lado de un recinto debe salir por otro, lo que implica que la velocidad debe ser mayor en la parte más estrecha del tubo
Por otro lado, la ley de Bernouilli establece que para dos puntos situados si tuados en la misma línea de corriente se cumple
Si los dos puntos se encuentran a la misma altura la presión hidrostática es la misma para ambos, por lo que
Reordenando términos
Sustituimos la ecuación de conservación de la masa
Análogamente
y el flujo volumétrico es
Si la diferencia de presiones se mide a partir de la diferencia de altura en dos manómetros, esto queda
Mejor respuesta - Elegida por el usuario que pregunta Mas que aplicaciones del tubo, las aplicaciones son las del efecto Venturi. El efecto Venturi se trata de que un caudal de agua, al pasar por un canal de menor diámetro, aumenta la velocidad, y a la vez disminuye la presión dentro del canal. La presión disminuye por la conservación de la energía, porque la energía cinética aumenta, entonces el caudal ejerce una fuerza hacia el perímetro del canal, para liberarse de la energía extra, y por eso la presión dentro del canal disminuye. En general, nos podemos referir no solo al agua sino que a cualquier fluido, y a
distintas formas de canal Las aplicaciones son las siguientes: - Aeronáutica - Motores - Equipos ozonificadores de agua - Tubos de Venturi La ecuación que tige el comportamiento del tubo de V enturi es la ecuación de Bernoulli, que dice lo siguiente (v^2 /2g) +y +(P/ρg) = constante
donde: v = velocidad del fluido en la sección en cuestión g = aceelración de gravedad y = altuta P = presión en la sección en cuestión ρ = densidad
Aca hay mas información http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Vent… http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_d… http://es.encarta.msn.com/encyclopedia_9… http://es.encarta.msn.com/encyclopedia_7… http://www.monografias.com/trabajos6/tub… http://www.monografias.com/trabajos32/pa…
Si te das cuenta lo que te puso Daniela! esta copiado textualmente de wikipedia, mientras que la mia es una breve explicación con mis palabras, además, ella no te puso la ecuación y tu pediste la ecuacion Suerte
¿qué es el tubo de pitot? respondan se se la saben...=) gracias
hace 4 años Notificar un abuso
by El Cuis Miembro desde el 27 octubre 2007 Puntos totales: 367 (Nivel 2)
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Mejor respuesta - Elegida por la comunidad Hola mira niña, el tubo de pitot es una aplicacion de la ecuacion de bernoulli, en definitiva consiste en una sonda con una abertura en el extremo situado contra la corriente, en esta abertura se forma un punto de remanso deonde la presion final es nula y la velocidad tambien es nula, asi aplicando la ecuacion queda: p2 = p + 1/2*ro*v² donde "ro" es la densidad del fluido en movimiento... mira, acá te dejo un par de links que están buenos: http://www.pce-iberica.es/instrumentos-d… http://html.rincondelvago.com/pitot.html http://tucanos.udea.edu.co/Hidraulica/Ca…
y este link es el mejor, miralo o imprimilo: http://www.conagua.gob.mx/eCNA/Espaniol/…
bueno chau, suerteeee!!!
Fuente(s): martin_posse_20@hot....
Tratamiento de aguas Ing. Carlos Tomé Rodríguez
Introducción Cada día es más evidente y está más claro que el progreso económico y la correcta conservación del medio ambiente se conducen por caminos paralelos. El desarrollo sostenible implica un manejo muy cuidadoso de los recursos disponibles, entre los que se encuentra el agua. Es una obligación ineludible e irrenunciable encontrar un justo equilibrio entre ecología, tecnologías y economía. Se necesitan soluciones totales hoy y en el futuro. Las reservas mundiales de agua ocupan un l ugar de suma importancia y muy especial dentro de los recursos naturales. El agua es base de vida, el elemento fundamenta l de nuestro entorno y esencial en muchos procesos in dustriales como los que se desarrollan en las industrias de alimentación y bebidas. Mucho agua, poco agua o agua contaminada son causa de catástrofes naturales, sequías y erosión de suelos o enfermedades y epi demias. Mientras que la cantidad total de agua permanece constante, su demanda es creciente día a día. Este aumento en la demanda, no solo es en cantidad sino también en calidad y la polución que producimos en el agua de superficie o subterránea, aumenta en forma alarmante el problema de disponibilidad. Los tratamientos de agua para adaptarla a distintos usos con fines específicos jugarán un papel muy importante en próximos años. Serán necesarias tecnologías cada vez más confiab les, cada vez más selectivas y cada vez más eficientes y económicas. Además el tratamiento de las aguas residuales prov enientes de procesos industriales, muy necesario en estos momentos, no solo para cumplir con las leyes vigentes va a determinar en gran parte el éxito de las nuevas tecnologías.
Por qué tratar el Agua? Es bien conocido que el agua en su estado más puro es un poderoso diluyente, muchos la llaman el “diluyente universal”.
Se estima que la reserva total de agua en nuestro planeta es de 1.386 Km3 (un kilómetro cúbico equivale a mil millones de metros cúbicos). De éste total el 97,5 % es agua salada o agua de mar; del 2,5 % restante dos terceras partes es agua dulce en forma de hielo o nieves eternas y la otra tercera parte es agua dulce en estado líquido.
Muchos elementos químicos como el Calcio, Magnesio, Manganeso, Hier ro, son disueltos cuando están largo tiempo en contacto con agua pura; esos elementos disueltos son los que luego le aportan ciertas características al agua tales como: turbidez, color, olor, sabor, dureza, alcalinidad, que a veces son características indeseables para usos industriales o para el consumo humano. El costo del agua cruda más el costo de su tratamiento adecuado pueden llegar a influir fuertemente en el costo de elaboración de nuestro producto y consecuentemente en el precio de venta del mismo. Además para que nuestro proceso fabril sea fiable debemos suministrar el agua en forma constante, tanto en calidad como en cantidad. De ahí la importancia de la elección de un tratamiento adecuado desde el punto de vista técnicoeconómico. Debido a la existencia de regulaciones legales, ya sean federales, estatales o municipales, las aguas residuales provenientes de procesos industriales ya no pueden ser vertidas a cauces naturales ( ríos, mares, lagunas) o acuíferos subterráneos sin un tratamiento previo para cumplir con las reglas vigentes emanadas de la autoridad competente. Las tecnologías utilizadas para tratar las aguas residuales deben también conducir a la reutilización de esas aguas tratadas e incluso de ser posible conseguir agua potable. Como vimos anteriormente para la industria el costo del agua tratada, así como el costo del tratamiento de las aguas residuales provenientes de su pr oceso industrial está incrementándose en forma dramática, lo que hace que los tratamientos de efluentes están siendo cada vez más atractivos.
Potabilización de Agua de Mar Trataremos este tema por la importancia actual que tiene y que tendrá próximamente en futuro cercano. Recordemos que el 97,5 % del agua disponible es agua salada o agua de mar. La importancia que tiene obtener agua potable del agua de mar en México surge de la observación que éste país posee más de 10.000 km. de litoral marítimo con costas bañadas por los océanos Pacífico y Atlántico y el Golfo de México. Podemos asegurar que éste país tiene una posición principalmente privilegiada con respecto a otros países.
Agua salada es aquella agua que encontramos en la desembocadura de ríos en el mar, o en lagunas costeras conectadas con un brazo con el mar y cuyo contenido de sólidos disueltos varia entre 1.000 mg./l y 10.000 mg./l
En cambio el agua de mar tiene contenido salino variable entre 10.000 mg./l y 40.000 mg./l. Como aguas con contenido salino superior a 1.000 mg./l, no son aptas para el consumo humano o procesos industriales debemos tratarlas para su posterior uso. El tratamiento más adecuado es el tratamiento por Osmosis Inversa que no solo desaliniza el agua de mar o agua salada, sino también procede a debacterizar esas aguas. La tendencia es tener plantas de desalinización compactas y modulares que puedan crecer de acuerdo a necesidades futuras. y que puedan ser ensambladas y probadas en fábrica del proveedor. Como pueden ser montadas en contenedores de
dimensiones estandar son fácilmente transportables. Las ventajas de este tipo de plantas es que reducen el tiempo de trabajo en campo para su instalación y puesta en marcha. Su campo de aplicación es bastante amplio: Complejos industriales, Campamentos civiles o militares, Pequeñas comunidades, Areas en desarrollo, et c.
Desmineralización de Agua Potable Necesitamos agua desmineralizada ( o deionizada ) p ara su aplicación en diferentes procesos industriales.
Para reposición de agua de alimentación de calderas en ciclos térmicos de alta presión o de baja presión. Procesos donde el agua es “materia prima” y debe presentar características fijas y reproducibles en el tiempo, por ejemplo en las industrias de alimentación y bebidas para conservar el mismo sabor del producto. Procesos de lavados donde deben evitarse depósitos salinos ( industria Electrónica, industria metalmecánica e industria textil).
La calidad del agua desmineralizada se mide por su conductividad eléctrica específica y se expresa en microSiemens/ cm, o su inversa la resistencia eléctrica específica expresada en MegaOhm/cm. Para conseguir agua desmineralizada en escala industrial disponemos de dos procesos: Intercambio Iónico y Osmosis Inversa. Con el primero conseguimos agua con rangos entre 1 y 10 microSiemens/cm y con Osmosis Inversa ra ngos de 5 a 30 microSiemens/cm.
Intercambio Iónico Este sistema se utilizó primeramente para ablandar o suavizar aguas duras utilizando zeolitas naturales que cambiaban cationes calcio y magnesio que son causa de la dureza del agua. Una vez saturadas las zeolitas se regenan con solución de cloruro de sodio. Hoy para conseguir la deonización del agua se utilizan resinas sintéticas, diseñadas especialmente, de tipo catiónico y de tipo aniónico, alojadas en columnas separadas y puestas ambas columnas en serie.
Las resinas catiónicas son aptas para intercambiar cationes como Ca++, Mg++ y Na+, aportados por el agua a tratar, con iones positivos como H+, aportados por la resina. Las resinas aniónicas son aptas para intercambiar aniones como CO3=, Cl- y SO4= , aportados por el agua a tratar con iones Hidroxilo OH-, aportado por la resina. Los iones H+ y HO- se atraen mutuamente por su diferente carga eléctrica y forman moléculas de agua H2O. El proceso de intercambio se ilustra en la siguiente figura.
El proceso de intercambio se interrumpe cuando las resinas están saturadas y en ese momento es necesario proceder a la regeneración con soluciones ácidas o básicas según sea la resina. El efluente de las regeneraciones debe ser tratado antes de enviarlo al drenaje. El proceso de regeneración consta de tres pasos. Lavado en contracorriente, regeneración propiament6e dicha en contracorriente o equicorriente y finalmente enjuague final para retirar exceso de regenerante. Las resinas utilizadas actualmente son de origen sintético y se presentan en forma de perlas o esferas con diámetros comprendidos entre 0,3 mm. 1,2 mm. Su estructura es macromolecular con uno o varios radicales ácidos o básicos. Los cambios producidos durante los sucesivos procesos de intercambio y regeneración no afectan la estructura física de las resinas. Los equipos de intercambio llamados de “Lecho Mixto” contienen en una sola columna los dos tipos de resina, cationica y aniónica, mezcladas íntimamente por medio de aire comprimido; de esta forma el lecho de resinas se comporta como un infinito número de columnas catiónicas y aniónicas conectadas en serie.
Generalmente los equipos de intercambio iónico tienen dos cadenas paralelas: una cadena en servicio y la otra cadena en proceso de regeneración o en stand by
El agua obtenida por equipos de “Lecho Mixto” alcanza una calidad de 0,2 microSiemens/cm, esa calidad es constante a lo largo del ciclo de operación igual que su pH.
Estos sistemas se utilizan como pulido final del agua después pr ocesos convencionales de Intercambio Iónico u Osmosis Inversa.
Osmosis Inversa Estos sistemas están basados en el “Fenómeno Osmótico”, p or el cual una solución de baja concentración de sales pasa a través de una membrana hacia una solución de alta concentración de sales, La diferencia de presión a ambos lados de la membrana se conoce como presión osmótica. El agua a tratar sometida a una presión superior a la presión osmótica es obligada a pasar a través de la membrana semipermeable, quedando retenidos antes de la membrana los cationes y los aniones que forman el “concentrado” o rechazo del equipo. El líquido filtrado recibe el nombre de permeado. En estos equipos se define como Factor de recuperación la relación porcentual entre el permeado y el volumen total alimentado al equipo: RF= Caudal Filtrado/Caudal Alimentado x 100 Para agua de mar RF es aproximadamente 40 % Para agua de pozo RF puede tener un rango entra 60 y 80 %.
Los sistemas de Osmosis Inversa comenzaron a usarse a escala industrial entre 1959 y 1960, Las primeras membranas fueron de carácter orgánico (acetato de celulosa) arrolladas en forma de espiral para aumentar la superficie de intercambio, con el tiempo comenzaron a utilizarse las resinas llamadas de fibra hueca y hoy ya se utilizan con ventaja las membranas cerámicas. Los consumos de energía eléctrica han mejorado con el correr del tiempo bajando de 20 KWh/m3 a 5 KWh/m3 actuales por la incorporación de turbinas de recuperación. Estos sistemas de tratamiento garantizan una retención de cationes y aniones de hasta 99,5 % y retención de virus, bacterias y pirógenos de hasta 95 %. Para saber cuál es el sistema más conveniente a usar entre Intercambio Iónico y Osmosis Inversa debemos conocer : costo del agua cruda a ser tratada, costo de la energía eléctrica, costo de los químicos de regeneración y pretratamiento, destino de la descarga
de regeneración, costo de la inversión de cada uno de los equipos y el conocimiento que tengan los futuros operadores. En la figura siguiente se muestran los campos de aplicación de los dos sistemas y sus respectivos costos operativos.
Tratamiento de aguas residuales Como vimos anteriormente las aguas residuales provenientes de procesos industriales deben ser tratadas antes de su vertido y a condicionadas para satisfacer las normas legales en vigencia. Los tratamientos se basan en la degradación de los contaminantes contenidos en el agua residual. Los contaminantes pueden ser moléculas orgánicas, compuestos orgánicos, compuestos nitrogenados, compuestos fosforosos, metales pesados, aceites, grasas y otros. Para su tratamiento contamos con Tratamientos Físico-Químicos, Tratamientos Biológicos y combinaciones de ambos tratamientos. Tratamientos Físico-Químicos En estos tratamientos la degradación de los contaminantes se logra por una fuerte oxidación de los mismos. Por la dosificación de electrolítos se crean fuerzas electrostáticas que reducen las partículas sólidas al tamaño de partículas coalescentes q ue se unen y crecen en forma de flóculos. Los flóculos son separados del agua por su gravedad específica ( Sedimentación) o por remoción superficial (Flotación) . Tratamientos Biológicos En este tipo de tratamiento la degradación de los contaminantes se logra por medio de bacterias ad-hoc desarrolladas en un medio de alimentación (Biofiltración), o bacterias dispersas en suspensión (lodos activados).
Los sistemas actuales más usados se basan en lodos activados ya sean anaeróbicos o aeróbicos. Procesos Anaeróbicos Estos procesos son los que han recibido mayor cantidad de avances tecnológicos en los últimos años, por lo que podemos decir que son los más modernos y los más económicos de operar. En ellos la materia orgánica se transforma en Biogas, mezcla rica de gas metano y dióxido de carbono. En estos procesos es conveniente mezclar el agua residual proveniente de los procesos industriales con los desagües sanitarios,( después de haber pasado e stos últimos por cámaras o fosas sépticas), ya que ambos presentan características similares, básicamente orgánicas. Loa efluentes sanitarios contienen cantidades significantes de n itrógeno y fósforo, nutrientes indispensables en los procesos biológicos. El “corazón” de estos sistemas es el reactor anaeróbico de metanización. Hay disponibles varios tipos de reactores, todos eficientes, debiéndose elegir el t ipo de reactor de acuerdo al efluente a tratar. Los reactores más usados son los conocidos por sus siglas en inglés UASB ( Upflow Anaerobic Sludge Blanket) y PCR (Polyesthirene Contac Reactor), los que se muestran en las figuras siguientes.
El diagrama de proceso se muestra a continuación
Después de un pretratamiento mecánico para eliminar partes gruesas se encuentra el tanque de ecualización donde se produce además la hidrólisis y acidificación del efluente. En este tanque las moléculas orgánicas son solubilizadas e hidrolisadas convirtiéndose en ácidos orgánicos, etanol, hidrógeno y dióxido de carbono. A continuación se encuentra el reactor ana eróbico de metanización, donde el efluente pasa a través de un manto expandido de lodos activados metanogénico. Parte del líquido es recirculado a una velocidad ascendente constante y par te sigue a un separador de lodo, gas y líquido clarificado. Entonces el líquido tratado se envía al cuerpo receptor y el biogas se filtra y se quema en una antorcha o a una caldera para su utilización. Como subproducto del proceso se obtiene lodo anaeróbico estable que puede usarse para el arranque y puesta en servicio de otros reactores anaeróbicos. El efluente puede garantizarse para los siguientes valores: DBO5 ( Demanda Biológica de Oxígeno) < 60 mg/l SST ( Sólidos Suspendidos Totales) < 60 mg/l pH 6 a 9
Procesos Aeróbicos El uso de este tipo de procesos se ha extendido últimamente debido a la s innovaciones tecnológicas recibidos por los mismos. En ellos la materia orgánica de transforma en agua y dióxido de carbono. El proceso comienza también en un tanque de ecualización, continuando en un ta nque de aereación donde se encuentran los lodos activados y a los cuales se le inyecta una gran cantidad de aire por medio de sopladores superficiales que es el responsable de la remoción de la carga orgánica:
El efluente tratado en el tanque de aereación pasa a un tanque de decantación (clarificador secundario) de sección circular, con fondo troncocónico, dotado de un puente móvil rascador. El lodo sedimenta en el fondo y el efluente tratado sin sólidos, vierte por la parte superior. El lodo activado sedimentado es recirculado al t anque de aereación de modo de mantener niveles mínimos de sólidos activos en su interior y una calidad del lodo satisfactoria para el proceso: Las características del agua efluente en procesos aeróbicos son: DBO5 < 30 mg/l SST < 30 mg/l pH 6 a 9
En muchas aplicaciones por razones técnico-económicas se utilizan combinaciones de ambos procesos, anaeróbicos y aeróbicos. La tendencia debe ser desarrollar equipos de tratamiento de efluente de tipo prefabricados de diseños modulares, probados en fábrica del proveedor, de fácil transporte e instalación, reduciendo al mínimo las obras en planta del comprador y el tiempo de puesta en marcha, especialmente si se trata de plantas alimentarias donde las condiciones de asepsia son prioritarias. Un ejemplo de estas plantas se ilustra en la figura siguiente.
Para concluir diremos que el futuro en tratamiento de aguas residuales parece dirigirse hacia el uso de rectores biológicos en los cuales la materia orgánica es separada del agua a través de membranas semipermeables.
Proflow, S.A. de C.V. Tel. 55 14www.proflow.com.mx
http://www.tecniaguas.com/productos. php?idmenu=21 http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/s edes/manizales/4080004/contenido/Ca pitulo_8/Pages/Proceso_tratamiento_a guas(b)_continuacion4.htm
