Mecánica de Fluidos. Laboratorio N° 1

Universidad Privada Boliviana 

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LABORATORIO # 1

  MATERIA:

Mecánica de Fluidos

INTEGRANTES:  

Andres Garcia Arauz

Rene Torrico Mercado

Guillermo Trigo Nagel

                                                   Nicolas Sejas Blanco   

Fecha de entrega: 10/08/2016

Laboratorio N° 1

INTRODUCCIÓN

Para realizar este experimento analizamos un caldero pirotubular, el cual es propiedad de la Universidad Privada Boliviana.

Este caldero es una máquina diseñada para generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido originalmente en estado líquido, se calienta y cambia su fase a vapor saturado.

El vapor es conducido en ductos de metal aislados en un circuito cerrado, pero el vapor retorna condensado al tanque de agua.

En caldera pirotubular el líquido se encuentra en un recipiente atravesado por tubos, los cuales circulan gases a alta temperatura, producto de un proceso de combustión. El agua se evapora al contacto con los tubos calientes productos a la circulación de los gases de escape.

OBJETIVO

• Determinar la cantidad de calor entregado por la cámara de combustión hacia el recinto de evaporación de agua mediante un balance de calor.

ANTECEDENTES

La máquina elemental de vapor fue inventada por Dionisio Papin en 1769 y desarrollada posteriormente por James Watt en 1776. Inicialmente fueron empleadas como máquinas para accionar bombas de agua, de cilindros verticales. Ella fue la impulsora de la revolución industrial, la cual comenzó en ese siglo y continúa en el nuestro.

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Las partes del caldero son:

• Una cámara de combustión de gas natural y aire
• Un intercambiador de calor
• Medidores de flujo de gas y agua
• Manómetro
• Chimenea para la  salida del vapor
• Chimenea para la salida de gas
• Quemado

El agua que utiliza este caldero contiene magnesio y calcio los cuales a la larga pueden ocasionar problemas al caldero como por ejemplo, una capa sedimentaria, la cual perturbaria la superficie de los tubos. Por este motivo esta agua es previamente tratada mediante un intercambiador iónico el cual actúa como un filtro de dichos elementos nombrados previamente.

En el quemador se combustiona al gas y al aire, la entrada de estos es previamente regulada mediante una válvula de de flujo y un medidor de volumen, al quemarse producen gas caliente el cual se mueve a través del arreglo de las tuberías intercambiando calor con el agua la cual está almacenada en el tanque, luego se los guía hacia la chimenea para la salida de gases

por medidas de seguridad la caldera cuenta con medidas de seguridad, consta con 3 controles para aliviar presión, estos realizan mediciones constantes de la presión y del nivel de agua.

COMPUESTOS Y MATERIALES UTILIZADOS

·         Caldera

·         Termómetro

·         Gas domiciliario

PROCEDIMIENTO

• PASO 1---  Medir la temperatura ambiente
• PASO 2---  Medir el volumen inicial de gas
• PASO 3---  Verificar el nivel necesario de agua
• PASO 4 --- Abrir la válvula de seguridad y encender el caldero
• PASO 5 --- Medir la temperatura con el termómetro en el tiempo dado
• PASO 6 --- Medir el volumen de fin de la operación

CÁLCULOS Y DATOS  

Composición del gas natural según datos proporcionados por www.hidrocarburosbolivia.com

Datos:

Calcular los moles de entrada del gas combustible y el aire

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N2: [pic 17]

CO2: [pic 18]

CH4: [pic 19]

C2H6: [pic 20]

C3H8: [pic 21]

i-C4H10: [pic 22]

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