TECNOLOGÍA DE FLUIDOS Y CALOR

Transcripción

1 Departamento de Física Aplicada I Escuela Universitaria Politécnica TECNOLOGÍA DE FLUIDOS Y CALOR TABLAS DE MECÁNICA DE FLUIDOS A. Propiedades del agua... 1 B. Propiedades de líquidos comunes... 2 C. Propiedades típicas y grados de viscosidad de aceites lubricantes de petróleo... 3 D. Variación de la viscosidad con la temperatura... 4 E. Propiedades del aire... 5 F1. Dimensiones de tubos de acero Calibre F2. Dimensiones de tubos de acero Calibre G. Dimensiones de tuberías de acero... 8 H. Dimensiones de tuberías de cobre tipo K... 9 I. Dimensiones de tubos de hierro dúctil... 9 J. Factores de Conversión K. Pérdidas de carga lineales L. Pérdidas de carga locales (Fuente principal: Mecánica de fluidos aplicada. R.L. Mott. 4ª ed. Prentice Hall)

2 Tecnología de Fluidos y Calor. Tablas de Mecánica de Fluidos. 1 A. Propiedades del agua A.1 Unidades S.I. ( p abs = 101 kpa) Viscosidad Peso dinámica Viscosidad específico Densidad µ cinemática Temperatura γ ρ (Pa s) ó ν (ºC) (kn/m 3 ) (kg/m 3 ) (N s/m 2 ) (m 2 /s) A.2 Sistema Británico de Unidades ( p abs = 14.7 lb/pulg 2 ) Peso Viscosidad Viscosidad específico Densidad dinámica cinemática Temperatura γ ρ µ ν (ºF) (lb/pie 3 ) (slugs/pie 3 ) (lb-s/pie 2 ) (pie 2 /s)

3 2 Depto. Física Aplicada I. Escuela Universitaria Politécnica. Universidad de Sevilla. B. Propiedades de líquidos comunes B.1 Unidades S.I. ( p abs = 101 kpa; T = 25 ºC) Gravedad Viscosidad específica ó Peso dinámica Densidad específico Densidad µ relativa γ ρ (Pa s) ó sg (kn/m 3 ) (kg/m 3 ) (N s/m 2 ) B.2 Sistema Británico de Unidades ( p abs = 14.7 lb/pulg 2, T = 77 ºF) Gravedad Peso Viscosidad específica ó específico Densidad dinámica Densidad γ ρ µ relativa (lb/pie 3 ) (slugs/pie 3 ) (lb-s/pie 2 ) sg

4 Tecnología de Fluidos y Calor. Tablas de Mecánica de Fluidos. 3 C. Propiedades típicas y grados de viscosidad de aceites lubricantes de petróleo

5 4 Depto. Física Aplicada I. Escuela Universitaria Politécnica. Universidad de Sevilla. D. Variación de la viscosidad con la temperatura Temperatura T ( ºC)

6 Tecnología de Fluidos y Calor. Tablas de Mecánica de Fluidos. 5 E.1 Propiedades del aire a presión atmosférica E. Propiedades del aire Viscosidad Peso dinámica Viscosidad Densidad específico µ cinemática Temperatura ρ γ (Pa s) ó ν (ºC) (kg/m 3 ) (kn/m 3 ) (N s/m 2 ) (m 2 /s) Las propiedades del aire para condiciones estándar a nivel del mar son las siguientes: T = 15ºC P = kpa ρ = kg/m 3 γ = N/m 3 µ = Pa s ν = m 2 /s E.2 Propiedades de la atmósfera Unidades S.I. Sistema Británico de Unidades Altitud (m) Temperatura (ºC) Presión (kpa) Densidad (kg/m 3 ) Altitud (pies) Temperatura (ºF) Presión (lb/pulg 2 ) Densidad (slugs/pie 3 )

7 6 Depto. Física Aplicada I. Escuela Universitaria Politécnica. Universidad de Sevilla. F1. Dimensiones de tubos de acero Calibre 40 Tamaño nominal de la tubería (pulgadas) Diámetro exterior Grosor de la pared Diámetro interior Área de flujo (mm) (mm) (pie) (mm) (pie 2 ) (m 2 )

8 Tecnología de Fluidos y Calor. Tablas de Mecánica de Fluidos. 7 F2. Dimensiones de tubos de acero Calibre 80 Tamaño nominal de la tubería Diámetro exterior Grosor de la pared Diámetro interior Área de flujo (mm) (mm) (pie) (mm) (pie 2 ) (m 2 )

9 8 Depto. Física Aplicada I. Escuela Universitaria Politécnica. Universidad de Sevilla. G. Dimensiones de tuberías de acero Diámetro exterior (mm) Grosor de la pared (mm) Diámetro interior Área de flujo (pie) (mm) (pie 2 ) (m 2 )

10 Tecnología de Fluidos y Calor. Tablas de Mecánica de Fluidos. 9 H. Dimensiones de tuberías de cobre tipo K Tamaño nominal Diámetro exterior Grosor de la pared Diámetro interior Área de flujo (mm) (mm) (pie) (mm) (pie 2 ) (m 2 ) I. Dimensiones de tubos de hierro dúctil Tamaño nominal Diámetro exterior Grosor de la pared Diámetro interior Área de flujo (mm) (mm) (pie) (mm) (pie 2 ) (m 2 )

11 10 Depto. Física Aplicada I. Escuela Universitaria Politécnica. Universidad de Sevilla. J. Factores de Conversión Magnitud Unidad Inglesa Unidad S.I. Símbolo Unidades equivalentes Longitud 1 pie = metros m Masa 1 slug = kilogramos kg Tiempo 1 segundo = 1.0 segundo s Fuerza 1 libra (lb) = newtons N kg m/s 2 Presión 1 lb/pulg 2 = 6895 pascales Pa N/m 2 ó kg/m s 2 Energía 1 lb-pie = julios J N m ó kg m 2 /s 2 Potencia 1 lb-pie/s = vatios W J/s

12 Tecnología de Fluidos y Calor. Tablas de Mecánica de Fluidos. 11 K. Pérdidas de carga lineales. Ecuación de Darcy h L 2 64 L v - Régimen laminar: f = (Ley de Poiseuille) = f Re D 2g - Régimen turbulento: diagrama de Moody Material Rugosidad, ε (m) Vidrio, plástico 0.0 (suave) Cobre, latón, plomo (tubería) Hierro fundido: sin revestir Hierro fundido: revestido de asfalto Acero comercial o acero soldado Hierro forjado Acero remachado Hormigón Diagrama de Moody

13 12 L1. Dilatación súbita. Depto. Física Aplicada I. Escuela Universitaria Politécnica. Universidad de Sevilla. L. Pérdidas de carga locales. 2 v hl = K 2 g L2. Dilatación gradual.

14 Tecnología de Fluidos y Calor. Tablas de Mecánica de Fluidos. 13 L3. Contracción súbita. D 1 / D 2 L4. Contracción gradual.

15 14 Depto. Física Aplicada I. Escuela Universitaria Politécnica. Universidad de Sevilla. L5. Pérdida de salida de una tubería a un depósito. K 2 v1 = 1.0 hl = g L6. Pérdida de entrada de depósito a tubería. r / D 2 K > Bien redondeada

16 Tecnología de Fluidos y Calor. Tablas de Mecánica de Fluidos. 15 L7. Tipos de válvulas y uniones. Válvula de globo Válvula de ángulo Válvula de compuerta Válvula de verificación tipo giratorio Válvula de verificación tipo bola Válvula de mariposa Conos de conducto Tes estándar L8. Coeficientes de resistencia para válvulas y uniones. Tipo Longitud equivalente en diámetros de conducto, L e / D Válvula de globo completamente abierta 340 Válvula de ángulo completamente abierta 150 Válvula de compuerta completamente abierta 8 ¾ abierta 35 ½ abierta 160 ¼ abierta 900 Válvula de verificación tipo giratorio 100 Válvula de verificación tipo de bola 150 Válvula de mariposa completamente abierta 45 Codo estándar de 90º 30 Codo de radio largo de 90º 20 Codo de calle de 90º 50 Codo estándar de 45º 16 Codo de calle de 45º 26 Codo de devolución cerrada 50 Te estándar con flujo a través de un tramo 20 Te estándar con flujo a través de una rama 60 Uniones y acoplamientos 2.0