Ecuacion De Continuidad

República Bolivariana de Venezuela.

Ministerio del Poder Popular para la Defensa.

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Nacional.

Núcleo Zulia

Departamento de Ingeniería Petroquímica

Laboratorio de Operaciones Unitarias I

Sección: 06-IPE-D02

Prof.: Adalana Rosales

Maracaibo, Abril 2013

ÍNDICE

1.-Introducción……………………………………………………………….…….……………...3

2.- Fundamentos Teóricos…………………………………………………………..……………..4

Caudal……………………………………………………………………….……..4

Ecuación de continuidad……………………………………………………..…….4

Rotámetro………………………………………………………………….……....5

Fluido……………………………………………………………………….……..5

3.- Metodología…………………………………………………………………….….………….6

3.1. Materiales Utilizados………………………………………………………………...6

3.2. Diagrama del Equipo……………………………………………….…………….......6

3.3. Método o procedimiento……………………………………………..……………....7

4.-Datos Experimentales…………………………………………………………………………..7

5.- Resultados Experimentales………………………………………………………………...…11

6.- Discusión de Resultados………………………………………………………….……….…12

7.- Conclusiones…………………………………………………………………………….……14

Referencias Bibliográficas………………………………………………………………………15

Apéndice………………………………………………………………………………...………..16

INTRODUCCIÓN

La ecuación de continuidad es una formulación de la Ley de conservación de la masa (la masa en un sistema no se crea ni se destruye, solo se conserva), expresa que la cantidad de un fluido ha de permanecer constante a lo largo de toda la tubería, es decir, que el flujo que entra en un conducto en un intervalo de tiempo debe ser igual al que lo abandona en ese mismo intervalo.

La ecuación de continuidad es de gran utilidad para el estudio de fluidos que fluyen a través de conductos o tubos con distintos diámetros, ya que nos permite deducir que, en las secciones con diámetros menores la velocidad del flujo aumenta con respecto al paso de fluidos por las secciones transversales mayores, en los cuales la velocidad disminuye, situación bastante común en el área de ingeniería, muchos proyectos están formados por estructuras, conductos cerrados, máquinas hidráulicas, entre otros. En la mayoría de los procesos, la adecuada regulación del caudal permite controlar la velocidad de las reacciones y otras variables como la presión, temperatura y nivel; por tal motivo es importante estudiar y calcular de forma experimental y analítica dicha medición, para estar en la capacidad de comparar y analizar los resultados y el comportamiento que presentan los fluidos a través de distintos tanques y conductos.

La práctica se ha realizado analizando un sistema con el fin de lograr la comprensión de su funcionamiento, la aplicación de la ecuación de continuidad y análisis de la relación entre la altura alcanzada por el líquido, el tiempo y el caudal, en dos situaciones; cuando el caudal permanece constante y cuando varía.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Caudal:

Se define como la velocidad media de las partículas multiplicada por el área transversal del tubo de la corriente. Las unidades en las cuales se expresa el caudal son: metros cúbicos por segundo (m3/s), en el sistema Internacional, o en litros por segundo (l/s).

(Ec.1)

Donde:

Q = caudal (m3 / s)

V = volumen (m3)

T = Tiempo (s)

Ecuación de continuidad:

La ecuación de continuidad no es más que un caso particular del principio de conservación de la masa. Se basa en que el caudal (Q) del fluido ha de permanecer constante a lo largo de toda la conducción.

En otras palabras, si un fluido fluye desde una sección mayor a una sección menor de una tubería con rapidez constante, es decir, si la cantidad de fluido que pasa por cualquier sección en un tiempo dado es constante, entonces la masa de fluido que pasa por la sección menor en un tiempo dado debe ser la misma que la que fluye por la sección mayor, en el mismo tiempo. Entre ambas secciones no hay ni generación ni acumulación de masa por unidad de tiempo. Siendo:

M1 = M2, como M= ρ ⋅ v ⋅A

Entonces:

ρ1 ⋅ v1 ⋅A1 = ρ2 ⋅ v2 ⋅A2 (Ec. 2)

Si el fluido es incompresible, entonces:

v1 ⋅A1 = v2 ⋅A2

Q1 = Q2

Rotámetro:

Un rotámetro es un medidor de caudal en tuberías de área variable, de caída de presión constante.

Funcionamiento del Rotámetro: El rotámetro consiste de un flotador (indicador) que se mueve libremente dentro de un tubo vertical ligeramente cónico, con el extremo angosto hacia abajo. El fluido entra por la parte inferior del tubo y hace que el flotador suba hasta que el área anular entre él y la pared del tubo sea tal, que la caída de presión de este estrechamiento sea lo suficiente para equilibrar el peso del flotador. El tubo es de vidrio (para presiones bajas; y de metal para presiones altas) y lleva grabado una escala lineal, sobre la cual la posición del flotador indica el gasto o caudal.

Fundamento del Rotámetro: El funcionamiento de este instrumento está basado en que el desplazamiento del émbolo es proporcional al empuje realizado, según el principio de Arquímides ("Todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje vertical y hacia arriba al peso del líquido desalojado") y la altura desplazada

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