ITSLV FLUJO DE LIQUIDOS POR

TUBERIA- Ecuación general de gradiente de presión para F.L.

- Numero de Reynolds y régimen de flujo

- Eficiencia de flujo

Flujo Multifasico en TuberíasIng. Gregorio Alfaro Aguirre

Fecha: 19 de Febrero de 2015

INGENIERIA PETROLERA

INTEGRANTES:• Juan Antonio Cruz Hernandez• Juan Carlos Castillo Silva• Eduardo Escamilla de la Cruz• Raul Alvarado Coy• Juan Hiram Gonzalez Mendoza• Diana Del Carmen Gonzalez Toga• Jovanna Izquierdo Alor

Ecuación general de gradiente de presión para Fluidos líquidos.

Partiendo de la ley de la conservación de la energía se obtiene que:

Donde: es la Energía del punto inicial de una tubería.

es perdida de energía por fricción.

es perdida de energía por trabajo externo.

es la energía en el punto final de la tuberia,.

E = Ee + Ep + Ec

Y obteniendo que:

Energía de expansión Energía potencial Energía cinética

Ecuación general de gradiente de presión para Fluidos líquidos.

Se sustituyen las ecuaciones anteriores en la ley de ña conservación de la energía:

Donde: V es volumen especifico

Se realiza una ecuación de esta manera igualando a cero:

Para eliminar el volumen especifico es necesario multiplicar el inverso del volumen especifico ósea la densidad del fluido dividido entre la diferencia de la longitud de la tubería por le ecuación siguiente:

𝜌∆ 𝐿

Ecuación general de gradiente de presión para Fluidos líquidos.

Dando como resultado la ecuación general de gradiente de presión final para fluidos líquidos:

Donde la fricción por trabajo externo es despreciables debido a que no existe trabajo externo en tuberías.

Y se le acostumbra a escribir:

Ecuación general de gradiente de presión para Fluidos líquidos.

Sin embargo en el gradiente de presión total para líquidos, el gradiente de presión debido a la aceleración es nulo debido a que el flujo tiene una velocidad constante lo cual resulta una aceleración cero; entonces se tiene la ecuación:La caída de

presión por elevación es:

La caída de presión por fricción es:

Lo que nos da como resultado una ecuación practica aplicable a el calculo de los gradientes de presión para fluidos líquidos por tubería:

Numero de Reynolds y régimen de flujo

El numero de Reynolds es necesario para obtener el valor de f= factor de fricción, ya que depende de el tipo de flujo ya sea laminar o turbulento para que se determine ese factor, el cual esta en función de la rugosidad:

Realizando una formula practica se tiene que:

Donde: q es gasto, yL es densidad relativa, d es diámetro de l tubería y µ es la viscosidad del flujo.

Entonces tenemos 2 condiciones para la obtención del factor de fricción:1. Si el este flujo es laminar y su factor de fricción

se obtiene:

2. Si el este flujo es turbulento por lo que el valor de el factor de fricción debe ser obtenido por esta ecuación:

Numero de Reynolds y régimen de flujo

Donde la rugosidad esta dada por cada tipo de tubería:

Eficiencia de flujo

Los efectos de corrosión, erosión e incrustamiento afectan las condiciones del flujo por lo que los gastos calculados mediante las correlaciones raramente concuerdan con los medidos. Por ello para compensar la imprecisión se hacen cálculos de efiencia (E).

Cuando se carece de datos en el campo este valor es 0.9 ya que es un valor apropiado de la efectividad de la tubería.

Entonces ahora el factor de fricción es alterado con esta eficiencia lo que resulta que:

Por lo tanto se obtiene una ecuación de caída de presión para el diseño de tuberías:

Aplicación

GRACIAS