Trasporte de interface en sistemas isotrmicos

Trasporte de Interfase en Sistemas Isotrmicos Procesos de Transferencia

Factores de Friccin

Introduccin La tcnica aqu representada se ha utilizado ampliamente en ingeniera qumica, civil, mecnica y aeronutica, es de amplia utilidad para resolver muchos problemas prcticos.

Los problemas de ingeniera se clasifican en dos grandes categoras: a).- flujo en canales b).- flujo alrededor de objetos sumergidos.

Factores de friccin Se considerara al flujo impulsado de manera estacionaria en un fluido de densidad constante, en uno de dos sistemas: a).- El fluido circula en un ducto recto de seccin transversal uniforme. b).- El fluido circula alrededor de un objeto sumergido que tiene un eje de simetra(o dos planos de simetra), que circulan paralelos a la direccin del fluido que se aproxima.

Para ambos tipos de sistemas:

Formulas empleadas Para el flujo en ductos:

Para el flujo alrededor de objetos sumergidos:

Factores de friccin para el flujo en tubos

Factor de friccin para flujo en un tubo

Factores de friccin para flujo alrededor de esferas

Factores de friccin para flujo alrededor de esferas

Cuadro comparativoFlujo en tubos Transicin laminar turbulento, bastante bien definida, para aproximadamente Re = 2100La nica contribucin a f es a la resistencia de friccin ( si los tubos son lisos).No hay separacin de capa lmite. Flujo alrededor de esferasTransicin laminar turbulenta, no bien definida.Contribuciones a f debidas a la resistencia de forma.Existe un pliegue en la curva f contra Re, asociado con un desplazamiento en la zona de separacin.Factores de friccin para esferas

Ejemplo

Factores de friccin para columnas de relleno Un sistema muy importante en ingeniera qumica es la columna de relleno, por su gran aplicacin en las operaciones de transferencia de materia. En trminos generales, existen dos grandes mtodos tericos para el estudio de la prdida de presin a travs de lechos porosos. En uno de ellos se considera la columna de relleno como un manojo de tubos enmaraados de seccin transversal caprichosa, y la teora se desarrolla aplicando los resultados anteriores, para tubos rectos, al conjunto de tubos tortuosos. En el segundo mtodo se representa la torre de relleno como un conjunto de objetos sumergidos, y se calcula la perdida de presin sumando as resistencias de las partculas sumergidasFactores de friccin para columnas de relleno El factor de friccin para la columna de relleno se define como:

Flujo laminar en tubos, f tubo = 16 RehEste resultado es exacto solo para tubos circulares

Frmula:

Flujo altamente turbulento El flujo altamente turbulento en tubos con cualquier rugosidad apreciable, el factor de friccin es una funcin solo de la rugosidad, y es independiente del nmero de Reynolds. Frmula:

Regin de transicin Podemos suponer las ecuaciones para la cada de presin: Frmula

Muchas gracias por su atencin