DETERMITACÉT DEL FACTOR DE RUGOSIDAD ABSOLUTA PARA

POLIESTIRElIO EXPATI DIDO

EULE YOLBER AREVATO ROSERO

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CORPORACIOil UXIVERSITARIA AUTOI{OMA DE OCCIDE]ITE

Dtvtstot DE t]{cEiltERtAs

PROGRATIA DE I]IGE]IIERUI MECATICA

SA]ITIAGO DE CAII

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DETERMINACÉN DEL FACTOR DE RUGOSIDAD ABSOLUTA PARA

POLIESTIRETO EXPA]I DIDO

EULE YOLBER AREVALO ROSERO

Trabalo de grado presentado como requlsltopara optar eltftulo de Ingenlero Mecánlco

DlrectorGERARDO CABRERA CIFU EIITES.

Ingenlero Mecánlco

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CORPORACIOT AUTOTOMA DE OCCIDE]ITE

DIVISIOil DE I]IGEilIERIAS

PROGRAM'T DE IXGETIERIA MECATIICA

SAI{TIAGO DE CALI

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$t! Sentlego de Call, $eptlembre de l9gl

A DIOS. EL nunca oMda y

slempre escucha.

A mls padres y hermanos,

por tener tanta paclencla y

por el empufe que ms dleron

durante la efecuclón de esta

*larga'tesls.

A ml Unlve¡r¡ldad, la CUAO.

Y

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1

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. AGRADECITIIEXTOSi

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" A Gerardo Cabrera Clfue¡rtcs, Ingenlero Mecánlco y Dlrector del proyec,to, por su

, vallosa orlentaclón.;

.;

:

; A Mlguel Rosllfo Peñe, Ingenlero Mecánlco y Aseror del proyec'to, por susi

conoclmlentoe y sugerenclas que flreron vltales pan el desanollo del proyec,to.:i

s

.:i

: A Ma¡dmlllano González Plneda, compañero y estudlante de Ingenlerla Mecánlca,

:i con el logramos decanollar este proyecto. Su colaboraclón tUe fl¡ndamental.:':i

.:

ir A la compañla Tecnopor y su gerente Ingenlero German Velasco, qulenes.,.i;jr

sumlnl¡traron la mateda prlme r¡illlzeda para las pruebas.

¡

r A Orlando Morales, por poner a ml dlsposlclón elementos de laboratorlo necesarlos

para el proyecto.

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YI

cotTElilDO

INTRODUCCIÓN

I. CARACTERÍSTICAS DEL POLIESTIRENO D(PA}.IDIDO

t.{. TNTRODUCCTóN

1.2. ¿QUE ES EL POL| ESTIRENO H(PAI,|D|DO?

1.3. CARACTER|STTCAS FÍS|CAS

1.3.1. Bafo Peso.

1.9.2. Alslamlento Térmlco.

1.3.3. Absorclón de Agua y Dütuslón de Vapor de Agua.

{.3.4. Conportamlento Frente a las Temperaturas.

1.3.5. Establlldad Dtmenslonal.

1.3.8. Infamabllldad, lgnlclón y propagaclón de Ltama.

1.3.7. comportamlento ente Radlaclones e Influenclas Atmogférlcas.

1 .4. ESTABILIDAD QUIMTCA

1.5. COMPORTAMIENTO BIOLÓGICO

1.0. EMPLEO DEL POLIESTIRENO D(PAñIDIDO EN VENTILACIÓN YAIRE ACONDICIO]\|ADO

2. CONCEPTOS BASICOS DEL FLUJO DE FLUTDOS

2.1. TNTRODUCCTóN

pá9.

I

I

I

2

4

4

5

6

7

7

III

11

t3

13

2.2. CARACTERÍSTTCAS DEL FLUJO; DEFTN|CTONES

2.3. CONCEPTOS DE SISTEMA Y VOLUMEN DE CONTROL

2.1. ECUACTONES BASTCAS

2.1.1. Ecuaclón de Contlnuldad.

2.1.2. Ecuaclón de Energfa.

2.4.3. Ecuaclón de Cantldad de Mwlmlento Llneal.

2.4.9.1. Ecuaclón de Euler.

2.1.3.2. Ecuaelón de Bemoulll.

2.5. CONCEPTO DE FLUJO INTERNO

2.6. PERDIDAS EN LA CORRIENTE DE UN FLUIDO

3. PERDIDAS i'ECANICAS EN SISTEi'AS PARA DISTRIBUCIÓN DEAIRE

3.1. TNTRODUCCTÓN

3.2. PERDIDAS MECAI.IICAS. FORMAS DE MAI.IIFESTACÉN

3.2.1. Pérdlda de preslón total en la trayectorla crltlca (44 ).

9.2.2. Factor de Efecto del Slstema.

3.2.3. Efecto de Chlmenea.

3.3. IMPORTAI{CIA DE LA CUA}ITIFICACIÓN DE tAS PERDIDASMECA].¡|CAS

3.4. TIPOS DE PERDIDAS DE PRESIÓN

3.4.1. Pérdldas Frlccloneles o por Frlcclón.

3.4.1.1. Pérdldas por Frlcclón en Conductos no Clrculares.

3.4.1.2. Pérdldas por Frlcclón en Conductos Rectangulares.

t3

18

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20

23

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29

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40

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47

52

52

59

60

vlll

3.4.2. Pérdlda¡ Dlnámlcas.

9.4.2.1. Coelclente Local de Pérdldas.

9.4.2.2. Longlturl Equhnlente.

1. DISEÑO DE LA PRUEBA

4.1. TNTRODUCCTÓN

4.2. SISTEMA DE UNIDADES A UTILIZAR

4.3. SIMBOLOGIA

4.4. DEFIMCIÓN DE LAS VARIABLES IM/OLUCRADAS EN LA PRUEBA

4.1.1. Preslón.

4.4.1 -1. Preslón Absoluta.

4.1.1.2. Preslón Barométrlca.

4.4.1.3. Preslón Relathn ó Manométrlca.

4.4.1.4. Preslón de Velocldad.

1.4.1.5. Preslón Estátlca.

1.1.1 .6. Preslón Total.

4.4.1.7. Preslón Dlferenclal.

4-1-2. Velocldad de Flufo.

4.4.3. Pslcrometrla.

4.4.3.1. Temperatura de Bulbo Seco.

4.1.3.2. Temperatura de Buho Hrlmedo.

¿t.4.3.3. Depreelón de Bulbo H¡lmedo.

1.1.3.4. Densldad del Alre.

BI

62

63

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65

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88

68

68

68

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70

70

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70

70

71

hUn¡'|fdara rutan.mr dc (hclacnl.

sEccnf{ l.¡tlor[c^

¿[.4.3.5. Are Estándar.

4.5. INSTRUMEhITACIÓN, CALIBRACIÓN Y PROCEDIMIENTO PARAMEDICIÓN DE |jS VARIABLES I}WOLUCRADAS EN I¡ PRUEBA

4.5.1. Defnlctones.

4.5.f .1. Pu¡rto de Operaclón delVentllador.

4.5.1.2. Determlnaclón.

¿1.6.1.3. Descarga llbre.

4.5.1.4. Bloqueo Total.

4.6.2. Barómetro.

4.6.3. Medldor de Preslón

4.5.3.1. Sensores de Preslón.

4.5.3.2. lndlcador de Preslón.

¡+.6.3.3. Procedlmlento para Medlclón de la Preslón.

4.5.4. Termómetro¡.

4.6.1.1. Callbraclón.

4.6.1.2. Procedlmlento para medlclón de les Temperaturas.

4.5.5. Medldor de Velocldad.

4.5.5.1. Callbraclón.

71

71

71

71

71

72

72

72

72

73

71

75

78

78

79

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81

u4.5.5.2. Procedlmleilo para medlclón de la Velocldad Medla Aruta (f).

4.6. DESARROLLO DE tAS PRUEBAS

4.6.1. Montafe de Instn¡mentos.

4.9.2. Procedlmlento.

85

85

85

4.7. CALCULOS

4.7.1. Conecclones por Callbraclón.

4.7.2. Densldad yVlrcosldatl delAlr¿ en el Conducto

4.7.3. Dlámetro Equhnlente(D) .

4.7.4. Velocldad Medle Coneglda (2,).

4.7.6. Preslón de Velocldad (r,.).

4.7.9- Numero de Reynolds (nc).

t.t.T. Factor de Frtcctón (/o).

4.7.8. Rugorldad Absolüe (c).

4.8. DETERMII'IACIÓN DEL FACTOR DE RUGOSIDAD ABSOLUTA DELPOLIESTIRENO EXPAIIDIDo

5. EOUTPO -rÚ¡¡Et DE V|ENTO.

5.1. TNTRODUCCTóN

5.2. SELECCIÓN ARREGLO DEL TJNEL DE VIENTO

5.3. UNIDAD VENTII.ADORA

5.4. CONDUCTO DE PRUEBA

5.4.1. Obtenclón def Conducto de Prueba.

5.4.1.1. Fabricaclón de Tramos de Conducto.

5.4.1.1.1. Obtsnclón de la Lámlna de Trabalo.

5.4.1.1.2. Corte.

5.4.1.1.3. Armado.

5.4.1.2. Conodón de Tramoe de Conducto.

88

88

88

90

90

91

91

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92

92

95

95

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99

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101

102

102

103

106

107

6.1.2. Soportes.

5.4.3. Rell¡erzos.

5.5. ENDEREZADOR DE FLUJO (STRAreHTE¡'ÍER'

5.6. SISTEMA PARA REGULACÉN DE CAUDAL

6.7. ESTACIÓN DE MEDICóN

6. DESARROLLO DE I.A PRUEBA Y AI.IALTSIS DE RESULTADOS

6.r. TNTRODUCCTÓN

9.2. PRELIMIMRES

6.3. NT]MERO DE DETERMIT.IACIONES

6.4. DESARROLLO DE CALCULOS

0.6. AML|S|S ESTADISTTCO

coNcLustÓN

BIBLIOGRAFIA

Al,lE)(OS

{09

110

112

1f3

fi3

114

111

t15

118

118

137

143

tut46

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LISTA DE TABTAS

Teblr 1. Establlldad Qulmlca del Pollestlreno Erpandldo.

Trblr 2. Factor de Rugosldad Absoluta spara Materlales de Conducto¡.

T¡b|e t. Sfmbologla.

T¡blr ¡[. Cflterlo de Chewenet para el rechazo de lecturas.

Teblr 5. Erpaclamlcnto e¡rtre roportes.

Tabla 0. Rell¡ezo tlpo Canaleta para conducto de prueba.

Tabla 7. Parámstros caracterÍsticos del coniunto de datos obtenido¡e,eerlmefilalmcnte.

Tabla 8. Análisis de Distribución de Frecuencia con 6 Clases.

Tabla C. Análl¡le de Distribucl0n de Frscuencla con 7 Claees.

pá9.

10

55

67

93

109

110

138

138

139

¡dll

LISTA DE CUADROS

Guadro l. Especlflcaclones del Pollestlreno E:gandldo de acuerdo a hI'lorma Anprlcana ASTM C CTE-92.

Cuadro 2. Ecuecionet para determimr el factor de fricción l|.Guadro 8. Resultados calibraciOn termómstro ds Bulbo Seco.

Guadrc 4 Resultados calibraclón tsrmómstro de Bulbo Húmedo.

Cuadro Í. Resultados callbraclón tsrmómstro deltermómetro ALNOR.

Cueüo t. Resultado¡ callbraclón Termoanemómetro ALNOR.

Curdro 7. Determlnaclone¡ y cálculos.

Gurdro 8. Aplhaclón del crlterlo de Chauwnet para los vnlores promedlosdelfactor de rugosldad absolr¡ta del pollestlreno epandldo.

pá9.

3

56

80

80

80

83

tlg

137

¡ó,

LISTA DE FIGURAS

Flgure l. Goefclente de conductMdad térmlca del pollestlreno e:gandldopara los dlstlntas densldade, e una temperatura meda de I(PC (curva depmmedlos).

Flgure 2. Velocldad en un punto en un lufo turbulento a réglmenestaclonarlo.

Flgure 3. Flufo a réglmen estaclonarlo a través de un tubo de conlaile.

Fl¡ure 4. Vo[¡men de control con lufo a través de la superfcle de coilrolnormala la superflcle.

Flgure 5. Tubo de conleile como volumen de control.

Flgura 0. Apllcaclón da contlnuidad y cantldad de mwlmlento af flulo atravú¡ ds un volumen de coilrol an la direcclón s.

Fl¡ura 7. Zona de entrada de una tuberfa.

Fl¡ura 8. Compoelclón de un sletema de dlstribucl0n de aire tlplco.

Flgura 0. Posiblee rürs crilicas sn un sistsma ds didribución de airstfplco.

Flgurr 10. Camblos de preslón en lluJo en conductos.

Flgure ll. Congtrucclón del Dlagrama de Moody a partlr de las ecuaclones3.5 a 3.10 (cuadro 2).

Flgurr 12. Construcclón del Dlagrama de Moody a partF de la ecuaclón deChurchlll (ecuaclón 3.4, cuadro 2).

Flgure 18. Naturaleza de la preslón.

pá9.

6

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26

26

30

35

42

44

49

58

69

XY

Flgure 14. Sensores de preslón.

Flgure 15. Medlclón de Preslón Ertátlca.

Flgurr 1ü. Medlclón de Preslón Dlferenclal.

Flgure 17. Medlclón de Preslón Total.

Flgure t8. Medlclón de Preslón de Velocldad.

Flgurr 19. Medlclón de Velocldad.

Flgura 20. Montaie de Instrumsntos.

Fleura 2f. Esquema del Equipo Túnelde Msnto.

Flgura 22. Dlmenslones de lámina comerclalde pollectlrono ergandldo.

Flgura 2t. Lámina de trabaio de pollestirono orpandido.

Fl¡urr 24. Lámina de trabajo de poliestirsno €rpandido con cortss machoy hembra.

Flgura 2C. Lámina de trabaio de poliectir€no s,Pandldo con cortescomplementarios.

Flgure 20. Lámina de trabafo de pollestlreno etpandldo llsta para serarmada.

Flgure27. Doblado de la lámlna de trabafo.

Flgure 28. Tramo de conduc'to armado.

Flgura 20. Tramo de conducto listo para trarlape tranarunal.

Fl¡ura 80. Conexlón entre tramos de conducto.

Flgurr tl. Soporle pare conducto de prueba.

Flgure 32. Reforamlento para conducto de prueba.

Flgure 33. Enderazador de lluJo.

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76

76

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Flgure ra Representaclón Grállca de la Dlstrlbuclón de Frecuencla(6 claees).

Flgun t5. Representaclón Grálca de la t)lstrlbuclón de Frecuencla(7 clases).

Flgura 3c. Locallzaclón de los detos erperlmentales en el Dlagrama deMoody.

140

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LISTA DE ATEXOS

Anexo A. coef,clentes de pérdlda de preslón total en accesorlos paracone{ones entre ventlladores centrffugos y conductos de trabaJo.Succlón y Descarga.

Anexo B. Coellclentes y factores de converslón para elSlstema Intemaclonal de Unldades (Sl).

Anexo c. caracterfstlcas de Instrumentos sensores e Indlcadores depreslón.

Anexo D. Callbraclón de Termómetros. Datos de Campo.

pá9.

f46

149

153

155

Anexo E. Caracterfstlcas de Instrumentos medldores de luJo de alre. i'gAnexo F. Caila de callbraclón Thermo-Anemometer ALNOR. lg0

Anexo G. Callbraclón delTherme'A¡remometer ALNOR. Datos de Campo. 162

Anero 11. Tablas y Cartas de Densldad. Pslcrometrla. 164

Anero l. Aneglos de Equlpo de Laboratorlo para elevalúo de desempeñode ventlladoreC. 168

Anexo J. Caracterfstlcas Unldad Ventlladora tlpo 40 FS.

Anexo K. Datos de Gampo obtenldos en el desanollo de las pruebas.

179

183

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RESUMEX ¡XFORTIATIVO

El obfethrc de este trabafo es determlnar et velor del Factor de Rugorldad Ab¡oluta

del Polle¡tlreno Expandldo. Este obletuo se logró a parflr de pruebai

aryerlmentales lleredas a cabo en un equlpo de laboretorlo llamado Túnel de

Vlcnto llormellzedo, que en desanollo de este trabafo file dlseñado y construldo

ds acuerdo a fae normas A¡ús,lAMcA zthggy ANSUASHRAE ll-tggl.

Pare dlferente¡ velocldades de operaclón del Túnel de Mento, ¡e mldleron les

pérdldas de preslón que erperlmentó une conleile de alre transportada por un

conducto fhbrlcado en Polle¡tlreno E¡Pandldo. Con estos valores elperlmentales y

tenlendo en cuenta la¡ dlmen¡lones del conducto, empleendo la ecuaclón de

DarcyWeishcD se calculó elvafor del hctor de ficci0n para cada condición de

operaclón.

Ffnafments' con la ecuacl0n da Cotebrook, en ll¡ncl6n de los factore¡ de frlcclón

obtenldos y slgulendo procedlmlentos estadfstlcos, se determlnó el velor del

coefclente de Rugosldad Absoluta def pollesilreno Erpandldo.

U[irrrsidaa Autól.mr dc &cirhnt¡stccnil a&rtlÉcrxfr

La determlnaclón del Fac'tor de Rugosldad Ab¡oluta del Pollellreno Epandldo le

permltlrá al dlseñador cuantllcar la pérdlda de preslón real a lo largo de un slstema

de dl¡trlbuclón de alre cuyos conductoc re fhbrlcan con esta materlal. Esto e¡

Indlspensable para la corecta selecclón del ventllador asoclado al slstema y para

determlnar h potencla motrlz que este dem¡nda.

Erte tnbafo es une gufa para la construcclón de un Túnel de Mento Normallzado

que tendrá la capacldad de evaluar el desempeño de aparatos ventlladores según

normat ANSUAMCA 21045 y ANSllASfrRqE il-lgE| (LaÚrrta4v Mcülwls of

Testiry Fans tor Ratingl. Adsmáe ee podrá emploar como túnsl de calibnaclón

para Instrumentos de medlclón empleado3 en la Industrla de h ventlleclún y el alre

acondlclonado. Lo anterlor se podrá offecer como un seMclo a la comunldad

Industrlal. Flnalmente podrá servlr como apoyo en la reallzaclón de práctlcas

dldác'tlca¡ en la mlsma unhrcrsldad.

xx

INTRODUCCIÓN

Los dos factores más importantes a tener en cuenta en la selección de un equipo

ventilador para una aplicación especffica y en la potencia motriz que este demanda, son

el caudal y la pérdida de presión. Las ecuaciones más utilizadas para estimar la pérdida

de presión, ocasionada por la fricción, que experimenta un fluido en su recorrido por un

conducto involucran el factor de rugosidad absoluta del material utilizado en la fabricación

de dicho conducto.

En aplicaciones de ventilación y aire acondicionado desde hace algún tiempo se está

empleando Poliestireno Expandido (conocido en Colombia como ICOPOR) en la

construcción de redes de conductos para transporte y distribución de aire. En la literatura

y softvvares de diseño relacionados con ventilación y aire acondicionado, el valor del

factor de rugosidad absoluta para el poliestireno expandido no se encuentra disponible.

Por lo tanto la cuantificación de la pérdida de presión que experimenta un fluido

transportado por conductos construidos en este material eS, hasta el momento,

meramente especulativa.

Como consecuencia de lo anterior es necesario determinar el valor del factor de

rugosidad absoluta para el poliestireno expandido. La determinación de este factor le

permitirá al diseñador cuantificar la pérdida de presión real, a lo largo de un sistema de

distribución de aire cuyos conductos se fabrican con este material y por tanto permitirá

seleccionar correctamente el equipo ventilador y la potencia motriz requeridos.

I. CARACTERÍSTIGAS DEL POLIESTIRE]IO EXPA]IDIDO

r.r txrRoDuccÉn

Et empteo del pollestlreno expandldo requlere del conoclmlento de sus propledades

a ln de utlllzarlo óptlmamente y alcanzar un tlempo de vlda Útll bastante aproplado

a cada necesldad. El presente capltulo tlene por obJeto Informar sobre las

caracterfstlcas que revlsten lmportancla para su empleo, haclendo especlal énfasls

en to relaclonado a apllcaclones de ventltaclón y alre acondlclonado. La lnformaclón

técnlca presentada se eldractó del folleto 'Espumas rfgldas de St¡¡opor

lnformación Tócnica - Construcción" aditado por la compaflla qutmica EASF

AÍfiengeseflscñalt de Alemania.

r.2 ¿QUE Es EL POLIESTIREI|O EXPAIIDIDO?

El Pollestlreno Expandldo es un polfmero. Se obtlene medlante la pollmerlzaclón

del Estlreno que se claslflca qulmlcamente como llquldo aromátlco Incoloro. El

esgreno en estado monómero se mezcla con agua y con el agente de expanslón y

tras la pollmerlzaclón con vapor toma forma de pequefias gotas o perlas de

pollestlreno. Estas se preparan (lavado y secado) y se clasltlcan según su tamaflo

medlante tamlces. Luego estas perlas se someten al agua callente o al vapor,

ablandando el pollestlreno. El agente de expanslón se dllate y aumenta el tamaño

de las perlas hasta un volumen 50 veces superlor al orlglnal. La duraclón y la

Intensldad de esta acclón determlna la densldad del producto. Tras un reposo

Intermedlo, durante el cual se dflt¡nde el alre en las partfculas preexpandtdas, estas

se llevan a un molde y se tratan de nuevo con vapor, Inflándose y soldándose en

este proc$o. El bloque asl obtenldo se corta en placas con alambre

Incandescente, que es la forma en la cual se encuentra el pollestlreno expandldo en

el mercado. El pollestlreno expandldo resultante de estos procesos flene una

composlclón aproldmada de g8% de alre y 2% de estlreno, conformado en celdlllas

en forma de polledros totalmente cerados, en dlámetros entre CI.zy 0.5 mm con un

espesor de pared de 0.001 mm.

1.3 CARACTERÍST|GAS rfSlCnS

Un resumen de las especlflcaclones del pollestlreno erpandldo de aeuerdo a la

Notma Americana ASTM C 578-gZ se pftrssnta en el cuadro l.

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- Curdro l. Eapaclñcaclon$ del Pollesüreno E¡e¡ndldo de acuerdo t l! Normr Amerlcana ASTM C 57F92.

Propl.drfl unlflüdrr Dmrldrd M.bdo d.arurbr

Denald¡d. mln. brlfKalms

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0.90fi51

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rl+f {€,3rc)

or-d.ueru(!K-m2/W)

ft.46(0,61)

3,90(0.58)

3.10(0,56)

2.90(s,611

4,Zg(0,74)

4,90(0,70)

3.60(0.E3)

3,26(0,57)

440(0.77)

4.2s(0,?4)

3.80(0.67)

3J46(o.fl)

4.80(0.81)

4t0(0.??)

4,00(0.701

3,86(0.€4)

4,80(0.84)

4.60(0,8r)

4.20(0.74)

3,86(s,6e)

Q 177c 6tE

Reelatencl¡ mfnlmc ¡ lccompreelón (rl rendlmlento ol0% de deformaclón). lo que

ocuna p¡lmero. mln.

pEl

(KPs)s.0(35)

t0.0(6s)

t3.0(s0)

t5.0(r04)

25.0(r73)

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R.3lrbnch I lrft$dün, mln. pflll(Frl

10,0nnl

26.0fl731

30.0f2081

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60,0f3¿61

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Permerbllld¡d el vrpor da rgurde I' de eBpBBor (25.4 mm).mo(.

D0fm(ng/Pesegm)

5.0(287)

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3.5(20r)

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2.0(r r5)

E96

Ab3orclün d. rgui porlññrarrlÁñ- ñrt{-

96Vol 4.O 4,9 3,0 ft.0 2.9 c272

Eúblllded dlmen¡lonel (cembloen dlmenslone¡ ). mu.

% 2.d 2.0 2.0 2.0 2.0 c 330D 2126

ln.llcr d. oldorno. mln, gfvol 2A.g 24.8 24.8 H.E 24.9 D 2tS3Fuente: Intorme Técnlco E,4SFAHlerpneeflschell, Alemanh. I 992.

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1.3.1 Befo Peso. Como 3e d[o anterlormente el g8% del contenldo del

pollestlreno e¡pandldo es alre, lo cual lo hace muy lMano' Es 66 Yeces mas lMano

que el ague. El materlal se trabafa en densldades que ven de 15 a 35 kg/m3' Una

lamlna comerclal de 2mx {.25m y2'de espesortlene un peso eprofmedo de 3

kllogramos.

1.t.2 Al¡lemlento Térmlco. La caracterlstlca ffslca má3 lmportante del

pollesgreno e)pandldo es su excelente capacldad alslante ffente al calor y alfrfo'

El factor declslyo para la excelente cspaeldad alslante e3 el alre encersdo en las

celdlllas de pollestlreno, permltlendo que el efecto ablante 3ea comtante' Esto

funto a la escasa conductMdad térmlca del materlal báslco da un coeflclente global

de conducfMdad térmlca del orden especmcado --.véase Cuadro 1"' '

El coefclente de conductMdad térmlca .t es ft¡nclón de la densldad del materlal, tal

como lo muegtra la ilgura 1. A bafas densldad* este vElor es mayor, desclende a

medlda que aumenta la densldad hasta atcanzar un valor mlnlmo en la zona

comprendlda entre 30 y 50 kdm3, ascendlendo a co¡illnuaclón de nuevo lentamente'

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ff Ffiura l. Coeftclente de conductlvld¡d térmlc¡ del polledreno oqEndldo PErE ¡aE dlsünb¡ densld¡dea. ¡ une

tamperehrrr msdl! de dlez gradoa eenügrdoa (curvr de promadlol).

ü Fuente: lnlormeTécnlco 8'4SF.4HhrBeseflrchaCl, Alemrnls. 1992.

IEi{

[f] 1.S.3 ADsorclón dc Aeua y Olfu¡lón dt Vapor dc Agua El poliestirenof.tiii.iii

rE:,, e)pand¡dg no ss higroscópico, aun sumergido en agua solo ab$orbe una psqusfla

f.ii¡tE cant¡dad de humedad.

tTt[3

¡ri3flrü De pruebas roal¡zadas slguiendo la Norma DIN 53-,428 80 comprobÓ que¡#

En poliestirenos con baia densidad (15 Kdnf) absorbsn un Yolum€n ontro 1-3% snÉi3tlritE¡¡i¡ yorumen al cabo de 7 dlas; y un 5% en volumen al cabo de un año de sstar

MTf-:{

[$ sumsrg¡dos on agua. Tambión so comprobó que a m€dida qu€ la deneidad

aumenta la absorciÓn de agua so hac€ menor.

El vapor de agua contenldo en el atre en forma de humedad atmosférlca, al

contrarlo que el agua, puede difundirse lentamente a través del poliestlreno

e:pandldo, slempre que exista un gradiente de temperatura. En caso de

enfrlamlento, puede deposltarse en forma de agua (condensaclón).

En la práctlca, para evltar que un poslble empapado por dffuslón de vapor de agua

y condensaclón sobrepase los valores arlba Indlcados, es recomendable que las

lamlnas de pollestlreno elpandldo no permanezca en contacto dlrecto con el agua

durante perlodos prolongados, cuando exlsta un gradlente de temperatura.

Tamblén por conslderarce el poliestireno expandldo como materlal permeable, en la

practlca debe tenerse en cuenta el uso de recubrtmlentos que constltuyan una

barrera de vapor cuando sea necesarlo.

1.3.4 Gomportamlento Frente a las Temperaturas. En campos de apllcaclón del

pollestlreno elpandldo práctlcamente no eldste llmltaclón alguna con respecto a la

temperatura mfnlma de trabaJo. Cuando el pollestlreno e,eandido permanece

elpuesto a temperaturas elevadas, la temperatura márdma admlslble depende de la

duraclón de esta acclón y del esfuezo mecánlco a que es sometldo el materlal.

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Segrln et caso la temperatura m$dma admlslble varla entre 75oC y l0floC. La

mayor parte de la sustancla sóllda del poliestlreno expandldo es un termoplástlco

amoilo, que por debafo de su Interyalo de reblandeclmlento (90-10fFC) está en

estado congelado y que aún a temperaturas etüremadamente baJas no srrffe

transformaclon$ estructurales.

t.3.5 E¡tabllldad Dlmenslonel. En campos de apllcaelón del pollestlreno

expandldo no son de esperar camblffi esenclales entre la temperatura de

colocaclón y la temperatura de rflllzaclón. Las contracciones o dllataclones de las

lamlnas del materlal debldas a esto son muy pequeñas por lo que pueden 3er

lgnoradas.

1.3.8 Inflamebllldad, lgnlclón y Propageclón de Llame. Cuando el pollestlreno

erpandldo se elpone a temperaturas mayores de lOfPC comienza a ablandarse y a

encogerse hasta fr.¡ndlrse. Sl la exposlclón contlnúa entonces comlenza la

descomposlclón y la producclón de gases combustlbles. Slnembargo, se puede

a$egurar que la lgnlclón de esto¡ geses no es poslble sl la temperatura de

exposlclón no sobrepasa los 35(rc en ausencla de fi¡entes de lgnlclón.

Cuando eldsten fuentes de lgnlclón, tal como una llama, y la exposlclón es dlrec{a,

elmaterlal se ablanda sin entrar en ignición. Sl la exposición contlnúa, la lgnlclón y

propagaclón del fuego es poslble, pero tan pronto como la llama es eliminada se

ellmlna la lgnlclón y la propagaclón de esta, es declr, es un materlal autoextlngulble.

En cuanto a tas sustanclas emltldas cuando et matedal se Incendta, se puede declr

que el monófdo de carbono es el más tó¡dco, slnembargo, las partes por mltlón

llberadas por este materlal son cuantltatlvamente mucho menores que las emltldas

por otros materlales orgánlcos.

Sl blen la poslbllldad de que este materlal entre en lgnlclón y emlta sustanclas

tófcas es muy bala, aun cuando esto suceda, comparathmmente es menos

pellgroso que otros materlales orgánlcos usados en la construcclón, además de que

la contrlbuclón en un Incendlo tamblén es mfnlma.

1.3.7 Gomportamlento ante Radlaclones e Influenclas Atmosférlcas. La

acclón prolongada de las radlaclones rlcas en energfa, como los rayos ultravloletas

(t V) de onda corta, los rayos X y rayos / llevan a la fragllldad de la estructura

del pollestlreno eryandldo. Este proceso es funclón del tlpo de radlaclón, de la

dosls y del perlodo deltlempo durante el cual ésta ac,ttla sobre el materlal.

La Incldencla de la radlaclón W es ta únlca que revlste lmportancla ¡tta que bafo su

acclón prolongada, la superficle del materlal amarlllea y se welve frágll, de manera

tal que elvlento y la lluvla la eroslonan. Slnembargo, la acclón de la radlaclón W

se evlta usando plnturas, recubrlmlentos y revestlmlentos. En reclntos cerrados la

proporclón de rayos W en la lru es tan escasa que no genera problemas-

1.4 ESTABIUDAO qulmlcn

La tabla I expone la establlldad qufmlca del pollestlreno expandldo el entrar en

contacto con diferentes sustanclas actlvas-

I.5 CO]UIPORTA,TUIIEXTO BPLÓGrcO

El pollesgreno expandldo no constltuye substrato nürlthm alguno para los

mlcroorganlsmos. Es lmputreclble y no enmohece. No obstaile, un lt¡erte

ensuclamiento en presencla de condlclones especlales puede dar lugar a la

formaclón de mlcroorganlsmos, slrvlendo solo como portador sln partlclpar en el

prccgso blológlco. Las bac,terlas del suelo tampoco atacan al pollestlreno

expandldo.

Utiürr¡idrd rut¡nrm¡ dc Cccij¡ntrstccrofr l.|t|crtcr

l0

En ocaslones el material

de ser necesarlo debe

bloqueo de los accésos.

es susceptlble a daños Por

protegerse adecuadamente

acclón de roedores, en caso

con revestimientos o con el

Table l. Est bllldad Qufmlca delPolleeüreno Erpan¡lldo'

Su¡tanolaActha Polc¡llrenoErprndldo

Agur. agua de m¡r. ¡oluclonea a¡llnrs

Müaflrlas df confHJcclÓn u$dat como cd, crmtnh,yrlo, mhldrfh

'Alclllc', como hldró¡ddo sódlco, hldrÚ¡ddo poÉalco, rgua amonlacrl. agua de cgl.

esüárcolllquldo

Jtbonfr, roluclonft dr humrcü¡nhr

Acldo clorhldrlco El35%, ácldo nfblco h¡str al50%, úcldo ¡ulftlrlco heü 93%

Aclrlor ¡ll¡uldor y lcldo¡ rlablla3 como .l acldo lácüco, lclrlo ctrbónlco y acldo hUmlco

(rgu. dr lorlo)

Salee, ¡bonoa (nlffio cilclco, afloreacenclae)

AhJman

Blh¡men lrlo y maalllae de blh¡men con b¡se EcuoBa

Elh¡man trlo y mü3lll.t tl. blh¡m.n con dlrolvant 3

Derfrndo¡ delAlqulffin

L¡ChIAcelte comesüble

AÉrltf dr pffülnr, v|rrllnü, Grltr dlmal

Acelte de slllcone

Acoholfr, por ajamplo rlcohol mrüllco, ¡lc0hol rüllco

Dl¡ohentes. como ¡cetonEs. áter. éeter scÉüco. nlbocelulo¡s dllulds, benceno. dleno.dlluyenbc pem brmlces. blclom aüleno, tek¡eloruro de cerbono. e¡enelE de

femenüns

Hlftrocürbumr.ll?lücor rüJndof, como Por ajfmPlo clclohrxrno, bffichü ilgürr'gürollm dllr¡yrntr

Carburantee (Eaaollna normal y Euperl

J esürble; elpolledreno opsndldo no ee deúuye eun deepuée de un¡ acclón prolongsds.

tr e [mnrdrmilrh a$rbtf: rl lor producto¡ rch¡ün dunntr un ü.mpo prolongülo, rl pollr¡ür.no üpmdldo ¡r',n purdr rncogrr ó tu ruparflcli purdr lar dtctdt,á

he¡üEble: elpolleeüreno em¡ndldo Es encogs mas ó menos rúpldame4E É ee dleueh/e.

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Fuürtf: lnformf Tacnlco ts sF Alümg.3rlltchtlt, Alfmlnlü, En.ro 19?6.

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I.8 EIUIPLEo DEL PoLIEsTIREilo EXPAilDIDO ET VETTITAC¡óT Y AIRE

ACOilDtCtOtADO

El pollestlreno e)pandldo tlene una gran varledad de apllcaclones entre las cuales

se pueden menclonar: clelo rasos, tefas térmlcas y prefabrlcadas, empaques

parclales, cenados y ablertos, alslamlentos tanto térmlcos como acústlcos, se

puede menclonar tamblén los artfculos desechables, los deportlvos, los decoratiYos,

la lfnea florlsterla y tlnalmente se puede menclonar la lfnea frlgorfflca.

Tamblén en apllcaclones de ventllaclón y alre acondlclonado, prlnclpalmente en

áreas comerclales y resldenclales, desde hace algún tlempo el pollestlreno

expandldo se está empleando en la construcclón de redes de conductos para

transporte y dlstrlbuclón de caudales de alre. Esta práctlca se facllita ya que en la

mayorla de los casos el alre maneJado es limplo qufmlcamente hablando con

temperaturas de trabalo que rrarlan entre SqC y 70oC, condlclones que según lo

expuesto en este capltulo son soportadas sln nlngún problema por el materlal.

A pesar de esto efste un Inconveniente que no le permite al disefrador emplear

conflabtemente el pollestlreno expandldo como alternatlva para el montafe de

slstemas de dlstribuclón de alre, este Incowenlente es el desconoclmiento del valor

del Fac.tor de Rugosldad Absoluta para el materlal. Sln este valor la cuantlficaclón

12

de la pérdida de presión que experimenta el alre al ser transportado por conductos

de pollestlreno expandldo, y la posterior selección de un equlpo ventilador asoclado

al sistema y la determlnaclón de la potencia motrlz que este demanda, son

meramente especulatlvas.

Como consécuencla de lo anterlor surge la necesldad de determlnar dlcho valor

para hacer del pollestlreno expandldo una alternath¡a real de empleo en slstemas de

dlstrlbuclón de alre. La determlnaclón del Factor de Rugosldad Absoluta es el

obfetlvo prlnclpal del desanollo de este proyecto.

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:,t 2. COTCEPTOS BASICOS DEL FLUJO DE FLUIDOS'i

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jj' 2.1 ttrRoDuccÉt'i.:,:.|

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;i La f,nalldad de este capftulo es hacer pr$entaclón de los conceptos y ecuacloneg

báslcas que se r¡tlllzan para el anállsls delfufo de los luldos y que son lmportantes:¡

.i' para ¡a compreffilón de este trabaJo.

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f

:i Un estudlo más detallado de los temas que se tratan en este capftulo puedev

io; hacerse en teÍos especlallzados y en las cátedras de nlvel unlversltarlo sobre

.:i:- Mecánlca de Fluldos.

."!

2.2 CARACTERÍSflCAS DEL FLUJO; DEFllllClOllES

De acuerdo a V. L. Streeterl la conlente de un lluldo puede ctaslllcarse como

lamlnar ó turbulenta. El número de Reymolds es declslvo en esta clasltlcaclón.

t STREEfER, Vlctor L. lvlecánica dc Fl¡idos. Tercera cdición. Ahcomulco: fvlcGr*r Hil, 1088. p.

t8l-lgr.

l4

R,= DVF

6op[2.11

donde: Re - número de Reynolds, adlmenslonal;

D - dlámetro equlvalente del conducto,[ lt ];

I¡ - Velocldad medla de tlufo,[ tpm ];

p - vlscosldad dlnámlca dellluldo,[ lb*t(ft-s) J;

p - densldatl,[ lbmrTts ].

El parámetro llúmero de Reynolds se puede conslderar como una razón de

fi¡erzas lnerclales a ylscosas. Este parámetro proporclona un medlo para usar

resultados erperlmentales obtenldos con un f,uldo para predeclr los resultados en

un caso análogo con otro lluldo.

Elflufo lamtnar se caracterlza porque las partfculas delfluldo se mueven a lo largo

de trayectoflas suaves, en forma de lamlnas o capas, desllzfindose una sobre otra

con un Intercamblo molecular muy pequeño de cantldad de movlmlento (Re<2000).

Cualqulera que sea la tendencla hacla la Inestabllldad y la turbulencla, se amortlgua

por fuerzas cortantes vlscosas que reslsten el movlmlento relatlvo de las capas

adyacentes.

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En el flufo turbulento las partfculas del fuldo se mueven en trayectorlas muy

lnegulares, produclendo un Intercamblo en la cantldad de modmlento muy vlolento

entre una porclón delluldo y otra (Re>12000).

Cuando ocure la translclón de flufo lamlnar a un flufo completamente turbulento se

presentan condlclones balo las cuales el flulo se cataloga como ml¡do. Al rango de

valores delnúmero de Reynolds en el cual se dan estas condlclones se le denomlna

Zone de Translclón (2000<Re <1 2000).

Sl en un fuldo las condlclones en cualquler punto de este no camblan con el

tlempo, se dlce que es un f,ufo a rÉglmen Étaclonarlo. En este f,ufo propledades

como la densldad, preslón, temperatura y elvec-tor de la velocldad medla a lo largo

de una lfnea de conlente, no presentan camblo con eltlempo en cualquler punto.

En un llufo turbulento, debldo al movlmlento errátlco de las partlculas del fuldo,

slempre ocuren pequeñas tluctuaclones en cualquler punto. La dellnlclón para f,ulo

a réglmen estaclonarlo debe generallzare un poco para Inclulr estas f,uctuaclones.

Para llustrar esto, una gráf,ca de velocldad contra tlempo en algún punto del fluJo

turbulento en réglmen permanente se da en la flgura 2.

l6

Flgura 2. Velocldgd en un punto en un fluJo furbulento a réglmen esbclonsrlo.

Sl con eltlempo llegase a camb¡ar alguna de las condiclones en un punto cualqu¡era

delfluldo, se dlce que es a réglmen no estaclonarlo.

Sl en un flulo la dlrecclón del yector velocldad para todo punto del fluldo es

ldéntlcamente el mlsmo (en longltud y dlrecclón) para cualquler Instante dado, se

dlce que es un flufo unlforme. Esta dellnlclón no consldera el camblo de magnltud

delvec'tor velocldad (camblo de velocldad) en un punto con el tlempo. El flufo en el

que elvector de velocldad varla de un lugar a otro en cualquler Instante es fluJo no

unlforme.

EJemplos de fluJo a réglmen estaclonarlo y de f,uJo unlforme y no unlforme son: el

ffuJo de lfquldo a través de un tubo largo a.¡az6n o tasa constante es fujo untforme

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a réglmen estaclonarlo; el f,ujo de lfquldo a través de un tubo largo a razón o tasa

decreclente es f,uJo unlforme a réglmen no estaclonarlo; el flulo a una tasa

constante a través de un tubo que se expande es f,ufo a régimen estaclonarlo no

unlforme y elflulo a una tasa creclente a través de un tubo que 3e expande es flulo

a réglmen no $taclonarlo no unlforme.

Una línea de corrlente es una llnea cont¡nua trazada a través del flujo por una

partfcula del f,uldo en forma tal que tlene la dlrecclón del vector velocldad en cada

punto. Una partfcula se mueye siempre tangente a la lfnea de coniente. En flufo a

réglmen estaclonarlo, ya que no hay camblo en la dlrecclón delvector de velocldad

en cualquler punto, la lfnea de conlente tlene la mlsma Incllnaclón en cada punto y

está por tanto f[a en el espaclo. En f,ulo a réglmen no estaclonarlo, ya que la

dlrecclón delvector velocldad en cualquler punto puede camblar con el tiempo, una

lfnea de conlente puede desplnzarse en el espaclo de Instante a Instante. Una

partlcula entonces, slgue una lfnea de corrlente por un Instante, otra en el slgulente

Instante y asf sucesh¡amente, de tal forma que la trayectorla de la partlcula puede

no tener semefanza con nlnguna lfnea de conlente Instantánea dada.

Un tubo de corrlente es el tubo formado por todas las lfneas de conlente que

pasan a través de una pequeña cunra cenada, que se toma como una muestra de

la totalldad del flufo. Durante flujo a réglmen estaclonario este está ftio en el

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espaclo y no puede haber llufo a través de sus paredes ya que el yector velocldad

no tlene componente normal a la superflcle deltubo' .

2.3 COXCEPTOS DE SISTEMA Y VOLUMET DE COTTROL.

Elanállsls del flufo de un fluldo, como los demás anállsls de Ingenlerla, se reallza a

partlr del estudlo de una masa ffa arbltrarla del mlsmo, conoclda corno Sl¡tema.

Esta masa dellnlda de materlal se dlstlngue de toda la demás materla, denomlnada

entomo o elrededores. Las fronteras de un slstema forman una superllcle cenada

que puede yarlar con el tlempo, de manera que contenga la mlsma masa durante

camblos en $u condlclón.

Un volumen de control, denomlnado tamblén sl$ema ablerto, se refiere a una

reglón en el espaclo, y su concepto es útll para el anállsls de sltuaclones donde

ocure flufo dentro y fuera del espaclo. La frontera de un volumen de control es su

euperflcle de control. El tamaño y forma del volumen son totalmente arbltrarlos,

pero con frecuencla se hacen colncldlr con fronteras sólldas en partes; en otras

partes se dlbuJan normales a las dlrecclones de fulo para slmpllficar el anállsls.

'Un c¡tudlo már amplo sü üncucrilm cn STREETER, Vlctor L. htbcánlca de Fl¡ldo¡. Tcrccracdición. Ahcomulco: lvlcGr*r H¡I, 1988. p. 8+ -93.

.i ::!

JJ

'tlt..{i*

,,t;i!b¡¡

j El concepto de volumen de control se usa en este capltulo en la derlvaclón de las

lf ecuaclones de contlnuldad, cantldad de movlmlento y energfa'

á

':i:

;i'

:Tr Relactón entre Slstema y Volumen de Gontrol. El anállsls del flulo de un fluldo, y

I :;ii:t:!'i¡ h deducclón de las ecuaclones antes menclonadas, se reallan a partlr de la

'!ilÉ

,:rl rehclón eÍstente entre el slstema y el volumen de control en ténnlnos de una

-il propledad general delfluldo. Esta se expnffia como:

J!dN lto a,r! - = af 4P dv * I nP t tdÁ J2'21;,!jiii dt Ot¿n " ru

,';,¡!il

-:.,i'

iiii:'¡

15'

donde: j\r - canfldad total de alguna propledad (masa, energfa, cantldad del",ilii.::1.iü movlmlento, etc.) dentro del slstema,

¡:airll z - cantldad de lv, por unldad de masa, en todo el slstema,t:.,I .

rR p - densldaddelfluldo,i. iif:: !

v - velocldad del elemento dA enforma vectorlal,f.::,.il, l'!ti! d! - elemento de volumen delfuldo,

i'Í,i:l dá - elemento de área de la superflcle de sallda delfulo en forma vectorlal,,¿J

+ llanna¡ 'llE¡llP¡¡r¡ ;-i\

t* vc - sublndlce, \rolumen de control',

sc - subfndlce, osuperflcle de control'-

Un¡l.f3¡dra lutónom¡ dG occ¡órl|sEcctorf f 3t |ortcr

l9

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*lt::.ji

j

:

j La ecuaclónl2.2lexpresa que la rapldez de aumento de .|rr, dentro de un slstema,

rl. es exactamente lgual a la rapldez de aumento de la propledad JV dentro del

:yolumen de control, mas la rapldez neta de f,uJo neto de Ar a través de la frontera

.::.:i'i delvolumen de control.

' .¡.

j

cuAclollEs BAsrcAs-,ri 2.4 a&'

.'i\

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-tEn esta secclón la relaclón general entre slstema y volumen de control (ec. [2.2[ se

;l!

j apllca prlmeramente a la contlnuldad, después a la energfa y fnalmente a la

I cantldad de movlmlento llneal.

-t

.:.:i

2.4.1 Ecuaclón de Contlnuldad. La Ecuaclón de Contlnuldad se desanolla a

ii,.::i'": parflr del prlnclplo general de la conservaclón de la masa, que af,rma que la masa

.i:?

:, dentro de un slstema permanece constante en eltlempo, es declr:

=dm^,,,i -=0 [2.31',:í dtj

,:i

:::

En ta ecuaclón [2.2] sea .¡ir la masa m del slstema. Entonces 4 es la masa por

unldad de masa, ó 4=1,

'Un cstudio más amplo se encuenlra cn STREETER, Vlctor L. lvlecánica dc Fh¡idos. Tcrcera

cdlclón. Ahcomulco: lvlcGralrHll, 1985. p. 94-114.

2l

12.41

Consldérese un flufo a réglmen estaclonarlo a través de una porclón del tubo de

conlente de la flgura 3. El volumen de control comprende las paredes del tubo de

conlente entre las secclones I y 2, mas las áreas en los extremos de las secclones

I y 2. Dado que elf,uJo es a réglmen estaclonarlo, el prlmer térmlno de la ecuaclón

[2.4t es cero (aumento de la masa dentro delvolumen de control es cero), entonces

se tlene:

#=o= *l",oa*[*nÍtdÁ

I.oí'dÁ=o Í2.51

que allrma que la masa neta de flulo que sale delvolumen de control debe ser cero.

llbhcn ¿c conttol

Flgura3. Flulo a ráglmen estaclonarlo g havás de un h¡bo de conlente.

; ,:t

i::il

?1,i,!i':i

4.1i

..l En la secclón I la masa neta del fluJo que sale es -p{i4, y en la secclón 2 es

5 pzvzdb. Ya que no hay flufo a través de la pared deltubo de conlente,

.r::!, Ft\d$ = p2Y2d.42 f2.61i:r:t

;;

:':l),;ii*

es la ecuaclón de contlnuldad apllcada al tubo de conlente en f,uJo a réglmen:.n

f estaclonarlo.

ril¡.:'l\r.ii.i.li

-ii

xii Tenlendo en cuenta que para un flulo Incompreslble a réglmen estaclonarlo la:.:'1,

densldad p es constante en cualquler secclón del tubo de conlente, y deflnlendo la::ii1

:..t:i'.:" velocldad promedlo del fluJo V a través de las secclones transversales

'.:i::ii 1 .# corespondlente como n = ÁludA ,la ecuaclón [2.6] se transforma en la ecuaclón

'"i'

-t de Continuldad:

ii' vt4=vr4=Q=@nstante J2'71:l

':::5

r" ii

donde: Q - caudal, llamado tamblén descarga, gaSo volumétrlco o f,ujo,'.I

''¡i.:',

A - áree de la secclón transversal deltubo de coniente.'l:-¡

i

22

23

En otras palabras, la ecuación de contlnuldad para un volumen de control afirma

que la rapldez de aumento de la masa dentro de un volumen de control es

Justamente lgual a la rapldez neta de flufo hacia afuera del volumen de control, es

declr, elf,ufo neto de volumen es cero.

Z.tLz Ecuaclón de Energla. La prlmera ley de la termodlnámlca para un slstema

allrma que el calor Q, agregado a un slstema menos el trabafo fri ¡eallzado por

este, depende solo de la energfa Interna Inlclal E'r y la energfa Interna f,nal Erdel

slstema. La prlmera ley, en forma de ecuaclón, es:

Qr-W = Ez- Et

Sea ¿ la energla por unldad de masa, apllcando

4= eplp,

[2.81

la ecuaclón 12.21, N=E Y

6W[2.el

dE =ll "on+l npv-¡dÁ= t9"-

dt ¿¡Jec '' Ju '' 6t 6t

Segrln Mctor L. StreeteÉ el trabaJo reattzado por el slstema sobre sus alrededores

puede desglosarse en dos partes: eltrabaf o Wn reallzado por lUerzas de preslón

sobre las fronteras en movlmlento y el trabafo v|l reallzado por las ft¡ezas

2 tbrd., p. 95.

.?

.i

r.¡

- cortantes tal como el par torclonal efercldo sobre un efe de rotaclón (trabaJo de

q' eF).

,.1

Asf mlsmo dlce que eltrabaJo reallzado por fuerzas de preslón en eltlempo ór es

- Por las def,nlclones de los térmlnos de trabalo, la ecuaclón [2.9J se vuelve:

+ # =*,I*no^.1.(1.)oÍ¡dÁ t2'111

jl

::

-' En ausencla de efectos nucleares, eléctrlcos, magnétlcos y de tenslón superflclal, la

i energfa Intema e de una sustancla pura es la suma de las energfas potenclal,

., clnétlca e olntrfnsecan. La energla Intrfnseca a por unldad de masa se debe a las'1d

ft¡erzas y al espaclamlento Intermolecular (dependlentes de p,p ó f ):

::.V e- gz+L+u Í2.121L

Cuando se apllca la ecuaclón [2.111 a un flulo a réglmen estaclonario a través de un

volumen de control slmllar al de la flgura 4, la Integral de volumen se ellmlna.

Reemplazando [2.121 en J2.111se tlene:

24

6w, = tt[or.aÁ t2.l0l

25

Pz

u2

z2

Ptul

4

-.1

'!

.l

i

I

ii':.t

'!

"¡

I

'i

I

l'ofuen&conapl

Flguraf. Volumen de conhol con fluJo a tsn¡És de la auperllcle de confolnormala la auperftcle.

Ya que el flufo es a réglmen estaclonarlo, en esta ecuaclón es cotwenlente dMdlr

todo entre la masa por segundo que fluye a través del slstemd lrt/,:vt= p¿4v2,

obtenléndose:

+.g+ sz, +*. ^)o,r,.4,

=+.(X + s4 +! * u,)p,n,e,, 12. I 3r

o****p,***ilr = n,*X+tzz+E*r, lz.r4l

en é3 elcalor añadldo por unldad de masa de fluldo y É,r es el trabafo de flecha o

de eJe por unldad de masa de fluldo. Esta es la ecuaclón de energfa para fluJo a

réglmen estaclonarlo a través de un volumen de control.

26

La ecuaclón de energfa o prlmera ley [2.f41 en forma dlferenclal, para un flufo a

través de un tubo de conlente, flgura 5, con trabalo de flecha Incluldo, es:

dw, +dL+ g dz +vdv+du- dq, = op Í2.151

lrobmcndc con¿ol

FlguraS. T¡¡bo de conlente comovolumen de conhol.

Reacomodando térm,no, (t i=++ p di) , t- obttene:

dwr+dP +gdz+vdv+du+pdl -d¡n =o f2.161pp

De acuerdo a Mctor L. Streetef, h suma de

3 tbrd., p. il3.

los últlmos tres térmlnos del lado

'.::

,::l

ii','':

;ta

- lzqulerdo de la ecuaclón anterlor equFale a las pérdldas o lneverslbllidades , y se

'i ldentlficaran como:

Ir d(pérdtdas) = du * p d 1- dq* 12.171,:ilr'.-s¡i¿r

-:

,' El térmlno d(perdtdas) es positlvo en f,ujo Ineverslble, es cero en f,uJo reverslble y

'i,i' nunca puede ser negatlvo. Sustltuyendo la ecuaclón [2.17f en la ecuaclón [2.16] se:

obtlene:

dwr+dP + E dz+vdv+ d(párdtdas)=o [2.18¡p

Esta es una forma muy lmportante de la ecuaclón de energfa. Esta ecuaclón en

ij ausencla del trabafo de efe, dlflere de la ecuaclón de Euler por el térmlno de

j pérdlda únlcamente.

Slse integra esta ecuación entre dos puntos ó secclones de un flufo Incompresible y

se reorganlzan los térmlnos, se obtiene:

'A trarús dc un análsls conJunto dc h sagunda lcy dc h termodlnámlca, dc b deslguaHad dcChusius y yarias combinacionrs dc la ccuaclón dc Euler y h prlmcra lcyr, sc obtlcnc un

cntcndlmlsnto más cbro dc cnlropla y pcrdldas o Incvcrsiblldadcs. Una dlscusión mas complctadc cslos conccptos sr Grpon! cn tcxtos dc tcrmodlnámlca.

28

?**,.+ ++p2+l+peauaq-z *rs t2.iel

Sl se reallza trabafo sobre el fluldo en el volumen de control, tal como con una

bomba, entonces il,s es negatlvo. La secclón I esta conlente anlba, y la secclón 2

esta coniente abajo.

Las unldades de cada térmlno en la ecuaclón12.191 son [ fr'?/s'? ó (br-ft)/lbn, ], y

erpresan la energfa por unldad de masa. Al multlpllcar cada térmlno por la

densldad p ,le ecuaclón expresará entonces la energfa por unldad de volumen, es

declr, cada térmlno tlene unldades de preslón [ {lUr-np2 ó bdt2 ]. Al dMdir cada

térmfno por la constante de gravedad g, la ecuaclón expresará la energfa por

unldad de peso, es declr, cada térmlno tlene unldades de altura o cabeza [ (lh -

ftyrh ó ft ].

2.43 Ecuaclón de Cantldad de Movlmlento Llneal. La Segunda Ley de Newton

para un slstema se usa como base para deduclr la ecuaclón de la cantldad de

movimlento lineal para un volumen de control por medio de la ecuaclón 12.21. Sea

¡\¡ la cantldad de moümlento llneal mv del slstema y sea q la cantldad de

movfmlento llneal por unldad de masa pa lp. Entonces se tlene:

29

¡2.201

Es decir, la fuerza resultante que actúa sobre un volumen de control es lgual a la

rapldez de aumento de la cantldad de movlmlento llneal dentro del volumen de

control, mas elfluJo neto de la cantldad de movlmlento llneal a través de la fontera

delvolumen de control.

2.L9.1 Ecuaclón de Euler. Para esta derlvaclón Vlctor L. Streetey' consldera un

volumen de control prlsmátlco muy pequeflo como el que se muestra en la llgura 6,

con área tranwersal 6A y longltud ds. La velocldad del fluldo se da a lo largo de

una lfnea de coniente s.

Suponlendo que la vlscosldad es cero o que el fluJo no tlene fflcclón, las únlcas

It¡erzas que actúan sobre el vr¡lumen de control en la dlrecclón s son las fr.¡erzas

de los extremos y el peso. La ecuaclón de cantidad de movimlento 12.201 se apllca

alvolumen de control:

EF= ftWl= *l""ooav *!*eÍ e ¡dÁ

14 = fi{n )o 't,e,+lvpÍ tdÁ J2.211

Un¡fr|Jara rüt&rtl¡ dc occ¡a.nt

SEüCloft t:ltlo¡tCA'lbid., p. lol.

30

(r-fi')'^

p6,tvz,ftlo*tJa,

vl6coann *frlnn,t^,y5

,NptAv (d)

Flgura G. Apllcaclón de conünuldad y crnüdad de mwlmlento alfluJo ¡ hc\És de un volumen de conbol en ladlracclón s.

6A y6s no son funclones deltlempo. Las ft¡erzas que actúan son:

yÉ que al aumentar s, aumenta la coordenada vertlcal de tal manera que

coad= flzl0s.

ElluJo neto de la cantldad de moümlento r¿v debe conslderar ellulo a trayés de la

superfcle cllfndrlca ra, asl como fluJo a través de las caras externas (f,gura 6c):

p6A

paAvz

(c)pgtA6t

aaA/ lt'

(b)

f,F, = p6 A-(oo n * frd'al - p s6 sLAcuo

= -X6s6A- nsfia*,e Jz.22l

t.frt

til

t::n:i!

l¡il'ltü

L::iii

| 'i ;¿npv tdÁ= m, v- p6A vz *l pn r' * +_bs¿ ,t)á"-] p.zsl

t,ili sLdsv'JL,;l;l

f-Ír!i,,i

El vator de rnc se obtlene apllcando la ecuaclón de contlnuldad l2.4lal volumen def,i1l:.:ll:i;liL.' control (figura 6d):

t.-:ii;tl ^ fu--- d,.-,L,t o= -í 6A6s+mt+|(vp)6A6s 12.241At ds" '

I :¡¡t ::::i

iH

i :iil

i,,.!ii: ::'iii'i;!' Ahora, etlmlnando m¿ en las ecuaclon$ [2.231y ]2.241,y slmpllfeando, se obtlene:

¡r:l!Í:i::í!Li s'|" - - ¡dÁ= (on*- ,+\6A 6s J2.251> vollu' V ds Ailíi3 ftL ::¡l1

''.:::

3l

f:.¡3

¡. iiit

f={.,.:lt"l,1

fuego, sustltuyendo las ecuacloné s J2.221 y J2.251 en la ecuaclón [2.21 1:

(?^.rt**pn#.r#).¡{ ós= o t2.2cl

Al tfMdlr ambos lados de la ecuaclón f2.2gl por p6A6s y tomando el llmfte

cuando á/ y ás se aprofman a cero, la ecuaclón se reduce a:

! u! + e ej +, 4 * a4

= o p.zrlp?s -ds ds At

ÍirnLÉi

[Í:l

ilfTTi::ill

l-$ Se han hecho dos suposlclones: que elflufo es a lo largo de una llnea de corrlente y

í,¡.'} que el flulo ocune sln fflcclón. Sl el llufo es tamblén a réglmen estaclonarlo, lali,ii;!l.;::i;i¿

ecuaclón 12.271se reduce a:ff!li:tt::i lf.iE¿,

Ia! +t+*r(= o p.zaltrt pds -0s dsilii

iir:..1

ii'lE

,¡; Ahora, f, es la únlca varlable dependlente y las dlferenclales totales puedeni:i:iil

iiilir¡j¡ reemplazar a las parclales:

l'.1¡l

üi::;¡.;':t* '' +gdz+udv=o J2.2gl$ll pi li:u

t':ijl

¡'t¡t':i:'t

Flnallzando, la ecuaclón [2.29] es una forma de la ecuaclón de Euler, que requlrlóI iif,l::ii:iig de tres suposlclones respecto al f,uJo: sln frlcclón, a lo largo de un a lfnea de

[tl corlente y f,uio a réglmen estacionario.l,:il-*ii

*',l,I

i4-ii:-i

2.tL3.2 Ecuaclón de Bemoulll. La Integraclón de la ecuaclón [2.291 para,fnti::{li;i ii-tí densldad constante (fluldo Incompreslble) produce la ecuaclón de Bemoulll:

tv'Dtz*=*L=const [2.301¿p

3Z

ll::::i

ir¡'iií

l;r¡ I¡;ji:itt¡,,1i

I .:ilfrü

i ii'

!i.ri:i:¡l

r¡.;¡!

ii::, iitii ;i

!¡JrltjSliIf:t3

fnE:i.*irl:t

-ñ!:ii¡t!.jifi

fif,t.::iF¡iÉ

íiiaf¡11

'ii'

il:nlrÉt"

i:15

fl¡it:ilt,:¿áE

E:T

ii :'rT4

,--

-ri i:

t':.t .:,

33

La constante de lntegración (llamada constante de Bernoulll) en general varla de

una lfnea de conlente a otra, pero permanece constante a lo largo de una lfnea de

corrlerite en flujo a réglmen estaclonarlo, sln frlcclón e Incompreslble.

Gada uno de los térmlnos de la ecuaclón de Bernoulll se puede Interpretar como

una forma de energfa. En la ecuaclón [2.301 el prlmer térmlno es energla potenclal

por unldad de masa. El slgulente térmlno es energfa clnétlca por unldad de masa.

El rllflmo térmlno es el trabafo de fluJo o energfa de f,ufo por unldad de masa. Las

unldades de cada térmlno en ta ecuación [2.30] son I n?C O (b¡-ft/lb¡ ].

Al mul¡plicar cada térmlno de la ecuación [2.301 por la densldad p, esta expresará

la energfa por unldad de volumen, es declr, cada térmlno tlene unldades de preslón

I tb/ft' ],

ov2fz+:*P=const

¿[2.311

donde f es et peso especlfico del f,uldo. Esta forma es conwn¡ente para el

análisls de flujo de gases, ya que los camblos de elenclón son con frecuencla poco

refevantes V (f") se puede despreclar.

34

Al dMdir cada térmlno por la constante de gravedad g, la ecuaclón expresará la

.i "nergfa por unldad de peso, es declr, cada térmlno tlene unldades de afrura o

cabeza [ ft ],

De acuerdo a StreeteÉ otro método de claslflcar flufos, además de lamlnar y

,i, Dz+++L=const 12.3212sv

;¡ sta forma es especlalmente convenlente en el estudlo de problemas de lfquldos

con una superflcle llbre. Al apllcar la ecuaclón12.321a dos puntos sobre una llneaTj Oe conlente,

:i-i] .

i - .v?.p, -.v!-P, tr.4*)+a= ++?+- 12.3312er'2sr,ii

ri

r, ó 4-zz*nl;rnl *Pt- Pz =s:-¡ ¿E TJ'

1¡

::i- Esta ecuaclón muestra que son las dfferenclas en energfa potenclal, en energfa de

,i lufo y en energfa clnétlca las que realmente tlenen slgnlfcado en la ecuaclón.

:i','.i

, 2.5 CO]ICEPTO DE FLUJO ITTER]IO

s rbld., p. lot-192

35

turbulento, es examlnando la e¡denslón del campo de fluJo. El flufo Interno

comprende flufo en una reglón llmltada, como el que se tlene dentro de una tuberfa.

El flufo ertemo comprende f,uldo en una reglón no llmltada, en donde el foco de

atenclón esta en el patrón de fluJo alrededor de un cuerpo sumergldo en el fluldo,

como el caso de una pelota de golf en vr¡elo.

El mwlmlento de un luldo real está determlnado por la presencla de una frontera.

Las partfculas deltluldo en contacto con la pared permanecen en reposo (velocldad

cero). La reglón de llufo paralela a la pared, que se ha vlsto afectada por un corte

vlscoso generando unos gradlentes de velocldad, se denomlna cepe llmlte.

FlgurrT. Zona de enbede da una fuberla.

36

i1:il

.T

.i!

!r!li!:ii

:::l

¡:,I

:it!

'::li' ri

:::¡

..It':.,r{

En et flufo Intemo et efecto de la frontera es capaz de extenderse a través de todo

elf,ulo. Consldér*e un f,uJo a lo largo de un tubo de dlámetro D ...véase la flgura

7... . A este, la conlente penetra con un perlll de velocldad casl unlforme sobre

toda la secclón de entrada del tubo, tal como se Indlca en la figura. A entrar el

fluldo en contacto con ta superflcte sóllda, se Induce un esfuerzo cortante y los

efec'tos vlscosos se vuelven slgnlflcatlvos. La velocldad de flulo se retarda cerca de

la pared y la capa llmlte comlenza a desarollarse a medlda que se Incrementa .x.

Como consecuencla de la contlnuldad, la velocldad debe aumentar en la reglón

central. El desanollo de la capa llmlte ocure a medlda que dlsmlnuye la región de

flufo no vlscoso en forma coneéntrlca, hasta que este desaparece. Después de

este punto, los efectos vlscosos se extlenden sobre la totalldad de la secclón

tranwersal del tubo y el perfll de velocldades permanece constante sln lmportar el

Incremento de ¡. En este Instante se puede declr que el fluJo se encuentra

completamente desanollado, y la dlstancla desde la entrada del tubo hasta la

reglón en la cuat estas condlclones se alcanzan, se denomlna la longltud

hldrodlnámlca de entrada, x¡dh.

Cuando se anallzan fluJos Intemos es lmportante conocer la longltud de la reglón de

entrada, esta varla dependlendo de sl el f,ufo en el conducto es lamlnar ó turbulento.

37

El perfll de velocldades en la reglón completamente desarollada es parabóllco para

f,uJo lamlnar en un tubo de secclón clrcular, tal y como se enseñó en la figura 7.

Para f,ufo turbulento elperfll es un poco mas plano, como resultado de la exlstencla

de vectores de luJo en dlrecclón radlal.

Para flufo lamlnar (Rep <2300), la longltud hldrodlnámlca de entrada se puede

obtener de la expreslón:

[2.34¡

Por otra parte no exlste una expreslón satlsfactorla que def,na la longltud

hldrodlnámlca de entrada para flulo turbulento. Se conoce que esta no depende del

número de Reynolds, y según Incropera8 una prlmera aproxlmaclón de su valor

puede ser:

"'[+!.) <60 f2.351

De todas formas la longltud hldrodlnámlca de entrada para fluJos turbulentos es

conslderablemente mas corta que para lluJos lamlnares.

6 ruCnOpgM, Frank P. Intcmal Flon. Fundamenlah of Heal and tvlass Transfer. Third Edition.pgr.408.t80

38

,il

il¡

i:il::::

1ji:

.:ti;

¡J

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t;il

nr,

',ili:::t

::liji;!?

':i

.,;:!

;Rrt;l

:.il.x.lI

ü

:.irl

t:í

.t:l

:::;r

Tenlendo en cuenta lo expuesto, se podrán desanollar enálbb de lngenlerla para

ftulos Intemos. La metodologfa conslste en establecer condlclones de flulo lamlnar

o turbulento, y en deflnlr la longltud de la reglón de entrada (longltud hldrodlnámlca

de entrada). A partlr de esto, r¡tlllzando las conelaclones corespondlentes

expuestas en textos de Termodlnámlca y Mecánlca de Fluldos, se puede

determlnar las condlclones locales y promedlas que tendremos en la conlente de

f,uldo anallzada.

2.C PERDIDAS ET tA CORRIETTE DE UX FLUIDO

Las pérdldas repr$entadas con eltermlno d(perdtdas en la ecuaclón [2.171, cuyas

magnltudes por lo general se determlnan por experlmentaclón, son consecuencla de

que parte de la energla dlsponlble de un lluldo (energfa mecánlca) se corvlerta en

energfa térmlca como consecuencla del corte vlscoso y las turbulenclas. Exlsten

dos tlpos de pérdldas en los flufos: pérdldas frlcclonales y pénlldas dlnámlcas.

Las pérdldas frlcclonales se atrlbuyen al rozamlento exlstente entre la conlente de

lluldo y las paredes del conducto dentro del cual se movlllza, y a la frlcclón de las

partfculas delf,uldo entre sf.

39

Las pérdldas dlnámlcas surgen como resuttado a las perturbaclones Inducldas en el

fufo, como consecuencla de camblos de dlrecclón y/o área tranwersal en el

reconldo delconducto.

En funclón de conocer la energfa mecánlca que se neceslta para desplazar un fluldo

a lo largo de un ststema de conductos es Indlspensable cuantlfcar estas pérdldas.

Una dlscuslón más detallada en lo referente al anállsls de pérdldas mecánlcas se

llevará a cabo en el capltulo 3 de este trabafo.

Ulifars¡dra lutóoomr ac occaa.ntr

sEccroft t,BLtof tcA

40

s. pÉRolons mecArrcAs Et stsTEMAs PARA DtsTRtBuc¡ór DE AIRE

3.1 mrRoDuccÉt

En las actMdades del mundo actuat el transporte de múltlples fluldos se realiza a

través de slstemas de dlstrlbuclón especlallzados. Tal es el caso de la redes de

conductos r¡tlllzadas para el transporte de alre en la Industrla de la ventllaclón y el

alre acondlclonado. Estos slstemas requleren de espectal atenclón en su dlseño.

Las henamlentas brlndadas por la mecánlca de f,uldos permlten llevar a cabo

anállsls y dlseños de redes de dlstrlbuclón en las cuales se relaclonan óptlmamente,

entre otros, los slgulentes factores: dlstrlbuclón adecuada de preslones y caudales

a través del slstema; dlmenslonamlento óptlmo de la secclón tranwersal del

conducto; cuantlflcaclón de las cafdas de preslón o pérdldas mecánlcas en

accesorlos y en tramos rectos que componen la red de conductos; selecclón de

equlpos que lUnclonen en conJunto con el slstema.

4l

En este capltulo se enfatlzará en lo referente a las pérdldas mecánlcas que se

presentan en elf,uldo cuando este recone una red de conductos. Se etpondrán la

forma de manlfestaclón de dlchas pérdldas; se expondrá la lmportancla de su

cuanilflcaclón en ti¡nclón de una conecta selecclón del equlpo ventllador asoclado al

slstema en anállsls; se claslllcaran de acuerdo a las causas que las producen; y se

presentarán las ecuaclones que 3e r¡tlllzan para determlnar su valor.

.

3.2 PERUDAS MECATrcAS. FORMAS DE MATIFESTACÉT

Un slstema para dlstrlbuclón de alre tfplco generalmente esta compuesto de un

venglador, de una red de conductos y de una comblnaclón de dlferentes equlpos

especlallzados tales eomo flltros, serpentlnes ó Intercambladores de calor y

cámaras de sedlmentactón ...véase figura 8... . Las redes de conductos, a 3u vez,

poseen mrlltlples accesorlos tales como codos, tees, translclones, dampers, rellllas,

etc.

En fimclón del estudlo de las pérdldas mecánlcas, se puede declr que a excepclón

del venglador todos los demás component$ generan condlclones que frenan el

fuldo ctrculante a través de la red de conductos. Estos componentes presentan

una reslstencla al lulo que se traduce en una pérdlda en la energfa mecánlca

dlsponlble delf,uldo, y que se maniflesta en forma de una pérdlda de preslón.

42

Ventihdor

lntercambiador deCalor o Slrpcntln

Drinpu

Tran¡lclón

Godo 0{F

Flgure0. Compoelclón de un glstsma dE dlehlbuclÓn de alre üplco'

Para compensar las pérdldas de preslón que se generan a todo lo largo del

slstema de conductos, al tluJo se le debe entregar una energfa adlclonal llamada

trab{o de eJe. Elventllador, acclonado por un motor eléctrlco, es el encargado de

sumlnlstrar esta energla adlclonal en forma de preslón.

Para determlnar la preslón total que debe entregar el ventllador al f,ufo, para

transportar eflclentemente el alre a través de la red de conductos, ASHRAET r¡tlllza

ta slgulente ecuaclón donde los térmlnos del lado derecho representan la forme en

la que ce manlfle¡tan las pérdldas m¿cánlcas en forma de preelón:

4 = L4 +SEF, +SEFL- P," [3-11

7 ¡r¿eR¡cnfl $octETy oF HEATING, REFRtoERATtoN Al{D AtR conDtnontlto ENgll{EERs.Ashrac Handbook: Fundamrnlrl¡ Vohm¡- Ahnla: Amcrlcan Soclc$l of Hcatlng, Rcfrlgcrrtlonand Ar Condltlonlng Englnccrs, 1981. p. 33.3.

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43

donde: Pr - preslón total delventllador,[ ln Ff2O ]:

LP, - pérdlda de preslón total en la lfnea o trayectorla crftlca,l m fUO ]:

SE4 - Factor de Efecto del Slstema cofre$pondlente a las condlclones de entrada

delventllador,[ ln Fl2O ];

SEF' - Fac'tor de Efecto del Slstema conespondlente a las condlclones de sallda

delventllador,[ tn l-l2o ]:

P," - Efecto de Chlmenea,[ m fhO ].

9.2.1 Pérdlda de preslón total en la trayectorla crltlca (^P,). La trayectorla

crftlca es aquella trayectorla de la red de conductos que presenta la mayor

reslstencla al flufo, es declr, en la que se presenta la mayor pérdltla de preslón

total.

En la figura I se muestra un slstema tlplco para la dlstrlbuclón de alre

acondlclonado. En dlcha fgura las poslbles trayectorlas crftlcas son las

comblnaelones desde los puntos 1,2 6 3 hasta los puntos 4,5,6 ó 7. Para calcular

la pénllda de preslón total en cada trayectorla, prlmero se debe determlnar ta

pérdlda de preslón Indlvldual que se genera en cada tramo de conducto, en cada

accesorlo y cada equlpo que haga parte de la trayectorla anallzada. De acuerdo

44

con ASHRAE€ reemplazando ordenadamente las magnltudes obtenldas en la

ecuaclón [3.21, se determlnará la pérdlda de preslón total conespondlente.

[3.2¡

una trayectorla de la red de

^P, +I^+

j=l^4=Éi=l

endonde: ^4

- pérdlda de preslón total

conductos,[ tn l-ho ];

r - número del conducto ó accesorlo en la trayectorla anallzada,[ In H2O ];

LPt - pérdlda total de preslón por equlpo,[ In Fho ];

m - número del equlpo en la lfnea ó trayectorla anallzada,[ tn thO ].

o\-

o rbid., p. 33.3.

Flgura 9. Foslbles n¡tas clücc¡ en un slstema de dlsblbuclón de aire üplco.

45

g.2.2 Factor de Efecto del Slstema Segrln to etpuesto por ASHRAE8, h forma

en que entra ó sale el flufo con respecto al ventllador, que depende del tlpo de

coneÍón entre este y la red de conductos, genera una pérdlda de preslón en el flufo

llamada factor de efecto del slstema que se expresa en térmlnos de preslón total.

Asf mlsmo er(pone que 'la determlnaclón de sus magnltudes se ha reallzado

d¡ectamente de los experimsntos adelantados por la Air Mowmant and Cottttol

Association, Inc. AMCA. Los factores de efecto del sietema publicados por AMCA

en el Fan Aptieation Manua/ no solo se basan en datos experimentales, también

son el resultado del consenso de Ingenleros con gran trayectorla en ventllaclón y

alre acondlclonado". Como llustraclón, en el anexo A se presentan coeflclentes de

pérdlda de preslón total para ventlladores centrlfttgos con dlfusores conectados en

su sallda y en descarga dlrecta a la atmósfera. Tamblén en el mlsmo anexo 3e

presentan coeflclentes de pérdlda para el mlsmo montaJe de ventllador y dlfusor

pero con conductos conectados en la descarga.

El concepto de Factor de Efeeto del Slstema tl¡e formulado por Farquer y Meyer,

qulenes demostraron que para dlsefros bafo las mlsmas dlmenslones flslcas, la

e lbld., p- ss.o.

46

magnltud de este factor se Incrementa con la velocldad del ventllador a la entrada

yl6 a la sallda.

La Infuencla de este factor puede ser tal, que sl no se tlene en cuenta en el dlseño

de redes de conductos, el rendlmlento en campo del ventllador resultará menor que

elreglstrado en el catálogo delfabrlcante-

t.2.1 Efecto de Chlmenee, El Efecto de Chlmenea está relaclonado con las

pérdldas ó gananclas de preslón que se presentan en la conlente de ñulo. Puede

surglr como resultado de: dlferencla entre la densldad del alre atmosférlco y la

densldad delalre ó gas que se manefa en el slstema; y por camblos apreclables de

etevaclón altransportar elfluldo a través del slstema.

El efecto de chlmen éa pn se calcula según ASHRAEI0, a paÉlr de la slgulente

ecuaclón:

P,, = t{p"- p)(q- q) t3.31

donde: g - aceleraclón de la gravedaO ,[ tUsegP ];

ro tbrd-, p. 33-2.

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j

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":i'1:-.r',i pc - qensldad del alre atmosférlco,[ lU#ft3 ];

p - densldad delfluldo en el conducto,[ tU'ttf ];

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,,, k -"r) -dlferenclaenelevactónentrepuntos 1y2del conducto,[ ft ].:.ii \ ¡j: _';

jEl efecto de chlmenea puede ser negatlvo ó posltlvo dependlendo de sl este

':il' :::i

i estlmula ó se oPone alflufo-

;;:il

'fi-iil para lufo horlzontal en el cual no hay camblos de elevaclón (q = +), ó para los'j

casos en los cuales ta densldad del fuldo manlpulado en el slstema es la mlsma

que la del alre atmosférlco (p-- F,.\, el efecto de chlmenea es cero.

-::j.:I. ::r

':i::

...'l

.;!!: 3.3 lmportancla de la cuantlflcaclón de las pérdlda¡ mecánlcas.lL

j

E Es lmportante cuantlflcar y cuallf,car las pérdldas mecánlcas en un fuldo. A partlr.i:

de este cátcuto se determlna la reslstencla total al f,ulo en el slstema, y

j consecue¡rtemente se determlna la preslón estátlca requerlda por elventllador.

48

Camblos de preslón en un sbtema de dlstrlbuclón de alre. La fgura l0 llustra

un efemplo expuesto por ASHRAEII sobre los camblos que se presentan en la

preslón estátlca y total en un slstema de dlstrlbuclón de alre. Camblos Inducldos

por pérdldas o gananclas de preslón en la conlente del fluldo según los accesorlos

y secclones por los cuales elflufo pasa.

El slstema llustrado conslste de un ventllador con conductos de sueelón y desearga

(retorno y sumlnlstro). Al mlsmo tlempo se muestra la desüaclón de la preslón

estátlca y total con respecto a la preslón atmosférlca.

Para secclones y accesorlos de área constante, tales como conductos rectos y

codos, la magnftud de las pérdldas en la preslón estátlca y total son ldéntlcas. En

conductos rectos, eomo se dflo con anterlorldad, las pérdldas son netamente

fHcclonaleg, mlentras que las pérdldas en accesorlos de área constante, como los

codos, además de generarse por frlcclón tamblén son de tlpo dlnámlcas.

En secclones dlvergentes como los puntos 3 y 7 en la flgura, la preslón de

veloeldad decrece, el valor ebsolt¡to de ta preslón total tamblén decrece, y el velor

absoluto de la preslón estátlca puede Incrementarse. El Incremento de la preslón

tr rbrd., p. 13.3 - s3.4.

49

estátlca que se produce en esta secclón se conoce comunmente como

recuperaclón estática.

LINEA DEPRESION

TTLTIJODE >

AIRE

ESÍATCA Psi ii

PRESToN DE i iVELOCIDADp,

lnit*iOrd Aul&om. rtc (hcit¡ntr

sEcctofl l;0tl0tlGl

Flgura 10. Cambloa de prealón en fluJo en conductos.

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50

En secclones coffvergentes como los puntos 2 y 6 en la fgura, la preslón de

velocldad se Incrementa en la dlrecclón de f,ufo, elvalor absolt¡to tanto de la preslón

total como el de la preslón estátlca decrece. La cafda de preslón estátlca/total en

estffi accesorlos es la dlferencla en la preslón estátlca/total entre un punto

corrlente arrlba y un punto corlente abafo aqfacentes a e$ta secclón delaccesorlo.

A la sallda del conducto de descarga, punto I en la figura, la pérdlda en la preslón

total dependerá de la forma del accesorlo conectado a esta secclón y de las

ceracterfstlcas de fufo.

Los coefictentes locales de pérdldas exlstentes ...Yer numeral 3.4.2... que 3e

encuentran tabulados de acuerdo a las caracterfstlcas geométrlcas del accesorlo,

puede tomar valores mayores, menores e lguales a uno. En la f,gura se muestra

como cambla la preslón estátlca y total, para lffi tres tlpos de coef,clentes. Cuando

el coeflclente de pérdlda toma valores menores que uno, la preslón estátlca en un

punto que se encuentre antes de la sallda del conducto será menor que la preslón

atmosférlca (negatlva). La preslón estátlca en ese punto, 3e puede calcular

restando la preslón de velocldad de la preslón total, ambas determlnadas para la

mbma secclón transversal del conducto.

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5l

Las pérdldas a la entrada del conducto de succlón, punto I en la llgura, tamblén

vErfan según el accesorlo conectado a esta secc¡ón. El valor que toma la preslón

total en un punto Inmedlatamente despu6 de que elflufo entre al conducto, equlvale

a la dlferencla entre la preslón que se tlene antes de entrar a e3te, que es cero

(preslón atmosférlca), y la pérdlda de preslón que se genera en el accesorlo de

entrada. La preslón estáfica a la entrada del conducto es cero, Inmedlatamente

después de entrar el flufo al conducto esta toma valores negatlvos.

. Algebralcamente se puede e,presar como la dlferencla entre la preslón total

(negatlva) y la preslón de velocldad (slempre positlvá),6 P, = p¡ - Po'

La reslstencla total al fluJo del slstema, se denota en la flgura como P¿ - Los

Factores de Efecto del Slstema a la entrada y sallda del ventllador, resultantes de

la Interacclón entre el ventltador y el slstema, no 3e Indlcan- Para determlnar la

preslón estátlca requerlda por el ventllador ( P,), parámetro necesarlo para

selecclonarlo, t¡tlllzaremos la ecuaclón:

Pr= Pt- P".o

donde el subfndlce o coresponde a la secclón tranwersal, del área de descarga

delvenfllador. Con este valor y tenlendo en cuenta otros factores de dlseño como

el caudat, el dlseñador se remlte a las curvas del ventllador sumlnlstradas por los

fabrlcantes.

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52

Del estudlo de curvas de dlferentes ventlladores se selecclona el más adecuado

para trabalar en conjunto con el slstema de conductos. De las curms se obtlenen

todas las caracterlstlcas que ldentflcan al ventllador selecclonado, como son: tlpo

y tamaño (dlámetro del rodete) del ventllador, velocldad de glro del ventllador,

curva de rendlmlento y la potencla motrlz reguer¡da para su fi¡nclonamlento.

3.4 TIPOS DE PÉRilDAS DE PRESÉil

Las pérdldas de preslón total en la trayectorla crftlca y en la entrada y/ó sallda del

ventllador se atrlbuyen a transformaclones lneverslbles de energla mecánlca en

calor. Estas pérdldas se flpmcan de dos maneras: Pérdldas Frlcclonales y

Pérdldas Dinámlcas.

En los slstemas para transporte de alre, los conductos rectos generan pérdldas

frlcclonales únlcamente mlentras que los accesorlos, equlpos y elementos como

dampers, reflllas y tlltros, generan a la vez pérdldas frlcclonales y dlnámlcas.

3.4.1 Pérdldas Frlcclonales o por Frlcclón. Un factor lmportante que deflne el

comportamlento de los fuldos, es su vlscosldad. En condlclones reales, al entrar

en contacto la conlente de fluldo con la superllcle sóllda de la pared del conducto,

53

por efectos de la frlcclón, la vlscostdad promueve la generaclón de unos esfuerzos

de corte que afectan gradualmente el f,uldo adyacente a esta reglón, erlglendo asl

un perfil de velocldades.

Al mlsmo flempo se presenta un Intercamblo en la cantldad de movlmlento entre

moléculas en f,ulo tamlnar y partlculas que se desplazan a dlferentes velocldades en

flufo turbulento. Como consecuencla de lo anterlor, parte de la energfa Interna del

fluldo se corfierte en calor, que por lo general no es recuperable, y que se conoce

como pérdlda frlcclonal.

Según ASHRAE12 para un fluJo completamente desanollado, las pérdldas

ftlcclonales se evalúan a través de ta relaclón de Darcy-Welsbach:

LPe = *(tr t3.41

donde: LPt, - pérdlda por frtcclón en térmlnoe de preslón total,[ m fhO ];

/o - factor de frlcclón, adlmenslonal;

I - longltud del conducto,[ fr ];

D - dlámetro equhnlente det conducto,[ lt ];

t' rbld., p. 33.4.

54

{ - Preslón de Velocldad,[ In Fl2O ],

A su vez P, = P (L\'\rogz/

donde: p - densldad del alre,[ n;fi3 ];

I¡ - Velocldad medla delf,uldo,[ tpm ];

Resumlendo, tas pérdldas por l?lcclón son ft¡nclón de la velocldad en el conducto,

del dlámetro, de la densldad y vlscosldad del alre maneJado, y flnalmente de la

rugosldad de la superllcle del conducto. Los efectos de la velocldad, del dlámetro,

de la densldad y de la üscosldad se comblnan en el número de Reynolds.

Ef efecto de la rugosldad se da en li¡nción de la rugosldad relatha e I D,que es la

razón entre el fac,tor de rugosldad absolt¡ta s y el dlámetro D del conducto. La

rugosldad absoluta s se deflne como elvalor medlo de las alturas (dlstanclas entre

crestas y valles) de las rugosldades mlcroscóplcas de la superf,cle de un materlal.

La Tabla 2 presenta el valor del factor de rugosldad absoluta para materlales

frecuentemente r¡tlllzados en la construcclón de slstemas para dlstrlbuclón de alre.

55

f¡b|a2.Fa¿ürdeRugoetdadAbeolr¡beparaMater|a]esdeConductoe.

lvlalerial dcl Gonducto f'fiffi f,rfr

Tuborlr E¡tlradaTubrrla PHstlca FVCAü¡mlnloAccro GalurntsadoFlbr¡ dr VldrloGonducto Fhxlbh

0.00150.009{1.045

0.045-.000.15

0.9-3.01.0-t-5

0.0000050.00003{.000150.00015{1.0002

0.00050.003{.01

0.0035{.015

Lf

F!tflitfF_'f¡

t.+{Í:.'';

Acsro comeroiaffi 0.0t'0.tt4t 0.0001{.00015

Hierro FundidoAsfalado 0'12 0'00f14

Hieno Fundido 0'25 0'00085

]vl¡dcr¡ cepihda 0'18{t'g 0'0000{'003

Concrsto 0'3'3'0 0'001'0'01

Fuentes: Amarlern Sor nears' Op' ctt" p' 33'5'

Skecter,VlctorL. OP. clt.,P. 222'

NOTA Loa v¡lores presenbdos en esta tabla son vsloreg de dlseño. Es cofwenlente mencloncr que varlaclones

algnlltcaüvae da eetos ,laóras pueOen ocunlr, dependlendo del pmceso de manuf¡ch¡r¡'

L. F. Moody comblnó el número de Reynolds y la rugosldad relatlva en el ábaco

conocldo con el nombre de Dlagrame de Moody' Una vez conocldos estos dos

factores, del dlagrama se determlna elfactor de ftlcclón /o' Determlnado el factor

de frlcclón, a trayés de la ecuaclón [3.41, se determlnan las pérdldas frlcclonales'

Mrllilples ecuaclone$ se han planteado para expresar el diagrama de Moody' En el

cuadro 2 se exponen las mas conocldas. En las flguras 11 y 12 se muestra la

construcclón del Dlagrama de Moody e partlr de las ecuaclones expuestas en el

cuadro.

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59

g.tL1.1 Pérdldas por Frlcclón en Conductos no Clrculares. Hasta ahora, tanto

para la relaclón de Darcy-Welsbach como para las ecuaclones planteadas en el

cuadro 2, se ha conslderado fluJo en conductos de secclón clrcular.

Mtlltlples apllcaclones de Ingenlerla conslderan fluJo en conductos de secclones no

clrculares. De acuerdo con Incroperalt, como una prlmera aproxlmaclón, la relaclón

entre conductos de secclón no clrcular y sus clrculares equlvalentes se puede dar

en fi¡nclón de una longltud caracterfstlca, esta longltud se denomlna dlámetro

hldráullco:

4=+ [3.12¡

donde: A - á¡ea de la secclón transversal det conducto,¡ trf J;

P - perlmetro de la secclón transversal del conducto,[ In ];

Q - dlámetro hldráullco,[ In ].

Conocldo el dlámetro hldráulleo, la pérdlda de preslón para un conducto no clrcular

se puede dar en funclón de su clrcular equlvalente para las mlsmas condlclones de

velocldad, rugosldad y longltud de condueto.

Urlnn¡ala rutÚn¡rn dc Occithnt¡

sEcctof{ &ttl0ItcA

13 lNcRoPERA,op. cit.,p. 501.

60

g.4'i.Z pérdlda¡ por Frlcclón en Conductos Rectangutares. ASHRAEI| expone

que a parlr de pruebas reallzadas en conductos clrculares, rec{angulares y

cuadrados, Huebscher desarrotló una relaclón que permlte al dlseñador calcular la

reslstencla alflufo en un conduc'to rectangular en lUnclón de su clrcular equlvalente.

La relaclón, como en el caso presentado en el numeral 3.4.1.1., tamblén está dada

en funclón de una longfrud caracterfstlca:

4=t3# [3.131

donde: 4 - equlvatente clrcular de un conducto de secclón rectangular baJo las

mlsmas condlclones de longltud, reslstencla alf,ufo, y caudal,[ In ];

a - longltud de un lado del conducto,[ In ]:

á - longltud del lado adyacente del conducto,[ ln ].

Conoclendo el conducto clrcular equlvalente de un conducto rectangular, se pueden

ugllzar las cartas de frlcclón y las ecuaclones planteadas en el numeral 3.4.1. para

calcular las pérdldas de preslón en conductos rectangulares-

'IAñGRICA¡.I SOCIETY OF HEATING. REFRIGERATIONAIiIDAIR CONDITIONING ENGINEERS,

Op. cit., p. 33.?.

6l

9.4.2 Pérdlda¡ Dlnámlcas. Segrin ASHRAEI6 en slstemas de distrlbuclón de alre,

la Incluslón de accesorlos como válvulas, camblos de secclón (contracciones,

elpanslones y dffusores), codos, tees, yees, dampers, reflllas, etc., Inducen

perturbaclones en el perfll de velocldades de la conlente de fluldo. Los dlsturblos

producldos localmente en los accesorlos se corvlerten en turbulencla que 3e

traducen en pérdldas extras de preslón en el slstema. A estas pérdldas se les

denomlna pérdldas dlnámlcas.

Además de las pérdldas dlnámlcas, en los accesorlos se presentan tamblén

pérdldas frlcclonales. lrwestlgaclones reallzadas han demostrado que no es poslble

determlnar el valor de estas pérdldas por separado. Se ha concluldo que sólo se

pueden e,eresar en fi¡nclón de una pérdlda total. Los resultados de estas

Investlgaclones representan las pérdldas totales en accesorlos en 1t¡nclón de

longftudes equlvalentes ó como factores multlpllcadores de la preslón de velocldad

(llamados tamblén coef,clentes locales de pérdlda). Estos factores se pueden

encontrar en llbros de fabrleantes, en catálogos y manuales de ventllaclón y aire

acondlclonado.

A contlnuaclón se presentan los dos procedlmlentos comünmente utlllzados en la

16 rbid., p, 3r.? - r3,9.

i;!:' ltc.j'

!:,iiiii'li:i

t' ,{ü.1

G determlnaclón de las pérdldas totales en accesorlos. Mayor dlscuslón sobre estog

fi,if métodos, y en general sobre los parámetros relaclonados con la reslstencla al lluloi;,¡Lii

en accesor¡os se pueden encontrar en la llteratura especlallzada.r'il :J,.

'ü

i 1:¡

¡ ,:l:iii;;": g.L2.1 Goeflclente Local de Pérdlde At respecto ASHRAET! expone que el

i,i coefclente local de pérdlda se define como la razón entre la pérdlda de preslón

t;:;:ii total en el accesorlo y la preslón de velocldad en elaccesorlo referldo:

[3.r41

f:iF!:,:ll

iH donde: LPo",",o,to - Pérdlda de preslón total en el accesorlo,[ In l{2O ];

f iiri

iifi c" - Coeflclente local de pérdlda,[ adlmenslonal l:

1fl P" - Preslón de velocldad en el conducto,[ In l-lrO ];'¡J

[¡ - Velocldad medla en el accesorlo en caso de codos, váM¡las, etc. Sl se trata

de un camblo de secclón como contracelones, expanslones y dlfusores, suele

tomarse la velocldad medla de la secclón menor,¡ Us l;

f,:-tr

g - Aceleraclón de la gravedaO,[ ltlsegt ].

rE rbrd., p. 33.8-

63

it

:

g.lL2.2 Longttud Equlvalente. Este método expuesto por StreeterrT conslste en

i e)eresar la pérdlda total en el accesorlo en tUnclón de una longltud equlvalente. La

longltud de un trozo de tuberfa recta, del mlsmo dlámetro del accesorlo, que

produclrfa la mlsma pérdlda de preslón total que el accesorlo en cuestlón, se

denomlna longltud equHalente.

I

; *lllzando la formula para pérdldas frlcclonales, ecuaclón de Darcy-Welsbach (ec.

f3.41, se sustltnye la longltud de la tuberfa L por la longltud equlvalente Lo

' corresoondlente al accesorlo:

/¡ \' ^

p".,",'¡o= nl*)r, ts.rsl

donde: r, - Longltud equlvalente,l tt l:

D - Dlámetro equlvalente o nomlnal del accesorlo,[ ft J.

17 STREETER, Op. cit., p. 223.

&

4. D|sEf,O DE LA PRUEBA

4.1 |ITRODUCCÉil

Tal como se menclonó en el capltulo l, desde hace algún tlempo en Colombla se

está empleando el pollestlreno expandldo en la fabrlcaclón de redes de conductos

para transporte y dlstrlbuclón de caudales de alre.

A pesar de que este materlal soporta sln nlngtln problema las condlclones

lmpuestas por f,uldo manelado en la mayorfa de las apllcaclones resldenclales y

comerclales, exlste un Inconvenlente que no le permlte al dlseñador emplear

conflablemente el pollestlreno expandldo como alternatlva para el montaJe de

slstemas de dlstrlbuclón de alre. Este Inconvenlente eg el desconoclmlento del

factor de rugosldad absoluta del materlal, caracterfstlca que como se menclonó en

el capltulo 3 es vltal para el dlseño de redes de conductos. La determlnaclón de

dlcho valor solo se puede reallzar de manera experlmental.

65

f j!:

t::jj¡.3i:.;!¡Li

t Ii;li.::iiil::,rii¡:¡¡l

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I ;i:it

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;i ::á|i:i:ü

l,i:l

,.;¡it

irrlt

;:{i::i

f-riR

iL'

iii *

'E5

El propóslto de este capltulo es establecer un método unlforme y concordante para

ller¡ar a cabo las pruebas de laboratorlo que conlleven a su cuantlficaclón-

para el desanollo de este cap¡tulo se tomó como gufa la organlzaclón presentada

en tas normas ANSVAMCA 2104518 y ANSTIASHRAE 51-19851s.

Inlclalmente se expone el slstema de unldades que se va a utllizar en el desarrollo

de las pruebas; seguldamente se deflnen las varlables y los conceptos Involucrados

en las mlsmas; se plantean los procedlmlentffi a segulr en la recolecclón de los

datos y en la callbraclón de la Instrumentaclón a utlllzar: y tlnalmente 3e descrlben

los cálculffi a segulr en lunclón de la determlnaclón del factor de rugosldad absoluta

del pollestlreno exPandldo.

4,2 SISTEMA DE UTIDADES A UTILIZAR

En el desanolto de tas pruebas se r¡tlllzará el Slstema Amerlcano de Medldas (Libra

- pulgada 6 tnch-Poundl. En et anexo B se exponen cooficientes y factores de

IEAI,,IERICAN MTIOMLSTA¡{OARDS INSTFUTE. AIR MOVEMENTATIO CONTROLASSOCIATIÓN.

Lüborütory M.thodr otT.¡üng Frn¡ lor Rdng. Arilntong H.brrt3: Alr Movrmrnt rnd controlArsocldon' 1996.

S0 p, (A¡{SUAIiCA 210.85 Sbndrrd]

'BAI¿IERICAN |\IATIOh|AL STA¡\IDARDS INSTTTUTE. AMERICA}'I SOCIETY OF HEATIN6. REFRIGERATION

At{D AtR CONDmONNG EN€|NEERS. Laboratory Mathods ot Tesüng Fsne for Rcüng. Aü1nb: Amerlcan

Socl*yofHedng,RelrlgeraüonandAlrCondlüontngEnglneera,lg95.60p.(AIISUASHRAESI-lgESStandard)

FilitH:-jltiir{$ii'.!

tti:liiif!¡J

llHi:fltJ'i!!

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3

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66

convén$lón que relaclonan el slstema en uso con el slstema Métrlco Internaclonal

(sl).

Unldades Bá¡lcas. Como unldadffi de longltud se toman el ple (lt) y la pulgada

(ln); como unldad de masa se toma la llbra masa (lbr); como unldades de tlempo

se toman el mlnuto (mln.) y el segundo (s); como unldades de temperatura se

toman el grado Fahrenhelt (oF) y el grado Ranldne (oR); como unldad de fUerza ó

peso se toma la llbra (lb).

Velocldad. Como unldad de velocldad se toma el ple por mlnuto (ftm).

Gaudal. Como unldad de caudalse toma el ple cúblco por mlnuto (cftn).

Preslón. Como unldades de preslón se toman la pulgada de columna de agua (ln.

$rg.) y la pulgada de columna de mercurlo (ln. Hg.).

ProplededÉ del Alre. Como unldad de densldad se toma la llbra masa por ple

ctlblco 1lU'ttts) y como unldad de üscosldad se toma la llbra masa por ple por

segundo (lbffi-s).

67

i:;,!

.lil

..:t

4,3 STMBOLOGÍA

La tabla 3 presenta los slmbolos que se utlllzaran para representar las dlferentes

magnfrudes flslcas en este trabafo, la magnltud representada (Slgnlflcado) y la

respectlva unldad dlmenslonal.

Tabla 3. Sfmbologla.

$fmbolo Significado

DdrbfoLp'tlPn,

hP"

Pe

rtRetbtütwv,

Mfi6

ttPo

Pt

::,3

i,I¡

' :.!

..::.t

: t;:

:iT

:!:

':r

i:i.!.i5

i,'f

:r::

i.j

'g.'.:i

.;::

:;iil

:t:?

Dlámetro Geométrlco o EqulvalenteDlmenslones Intemas de un conducto rectangularFactor de Frlcclón

Dlstancla entre las estaclones de medlclón ly 2Preslón Estátlca en la estaclón de medlclón ¡Preslón de Velocldad en la estaclón de medlclón rPreslón BarométrlcaPreslón de Vapor Saturado a t-Preslón Parclal de Vapor

Constante del GasNúmero de ReynoldsTemperatura de Bulbo Seco AtmosférlcaTemperatura de Bulbo Seco en estaclón de medlclón ¡Temperatura de Bulbo Húmedo Atmosférlca

Velocldad medla coneglda en la estaclón de medlclón ¡Presfón Dlferenclal entre planos de medlclón I y 2

Fac'tor de Rugosldad AbsolutaVlscosldad delAlreDensldad del Alre AtmosférlcoDensldad delAlre en la estaclón de medlclón ¡

ItfradlmenslonalItIn. WgIn. WgIn- Hg

In. Hg

In. Hg

ft-lb/lbm-oR.adlmenslonaloF

oF

oF

fpmIn. Wg

Itlbm/lt-s|bmflÉbm/f

i:.

.¡'5

I.:I' 4.4 DEFITrcÉT DE LAs vAR¡ABLES ITVOLUCRADAS ET LA PRUEBA

j

, l.Li Pre¡lón. Es la fuerza eferclda por unldad de área. Esto es equhnlente a la

¡li.- energfa por unldad de volumen delfluldo.

.:i

i:' 4.4.1.1 Pre¡lón Absoluta: Es elvalor que se le da a la preslón cuando la preslón

.i ¿e referencla toma elvalor de cero absolt¡to. Esta es slempre posltlva.¿

ti,.:

ii 4.+1.2 Preslón Barométrlca: Es la preslón absolt¡ta eJerclda por la atmósfera.

)

.i

¡1.41.3 Prcslón Relatlva ó Manométrlca: Es el valor que 3e le da a la preslón.;i

j cuando la preslón de referencla toma el valor de la barométrlca en el puttto de

I,:i medlclón. Esta puede tomar un valor posltlvo ó negatlvo. Se mlde por medlo de:-. manómetros.'':i

ü

i,,.

' 44;1.4 Preslón de Velocldad: Es le parte de la preslón del alre que exlste en

.:'j vtrtud del mov{mlento rlnlcamente ...véase f,gura 13... . Esta slempre es posltlva.

.;:!

69

4.4.1.5 Preslón Estátlca: Es la parte de la preslón del alre que exlste en vlrtud

del grado de compreslón únlcamente ...véase f,gura 13... . Sl se e)presa como una

preslón manométrlca, puede ser posltlvu ó negatlva.

4.4.1.8 Preslón Total: Es la preslón del alre que exlle en vlrtud del grado de

compreslón y en vlrtud al movlmiento ...véase figura 13... . Es la suma algebraica

de la preslón de velocldad y la preslón estátlca en un punto. Asf, para el alre en

reposo, la preslón total será la mlsma preslón estátlca.

s-=+

7-?--*-------+__t>----#

(a) Pndón rhv.locldod

(b) Pnrlón E¡tlüil (c) Pr|3lón Total

Flgure 13. Naü¡ralezE da la prealén.

[Tl-nl*tf.¡ tutan.mt rh ftcit¡nt¡ II smcnn l'ltlortüA I

70

4.{.1.7 Pre¡lón Dlferenclal: Es la dlferencia en la preslón total de dos puntos

dlstlntos en una mlsma red de conductos. Es consecuencla de la pérdlda de

preslón generada por efectos de la frlcclón y las turbulenclas en el conducto.

4.tLzVelocldad de Flufo. Es la dlstancla por unldad de tlempo que recone el

fluldo dentro del conducto.

4.¿t S Pslcrometrfa.

4.4.t.1 Temperatura de Bulbo Seco: Es la temperatura del aire medlda por un

termómetro cuyo bulbo se coloca dlrec'tamente en el amblente.

1L4.3.2 Temperatura de Bulbo }lúmedo: Es la temperatura del alre medlda por

un termómetro colocado dlrectamente en el amblente, cuyo bulbo se encuentra

recublerto con una mecha humedeclda.

4.4.3.3 Depreslón de Bulbo ]lúmedo: Es la dlferencla entre la temperatura de

bulbo seco y la temperatura de bulbo htlmedo en un mlsmo amblente.

7l

lLlL3.4 Denslded del Alre: Es ra mase por unldad de volumen de alre.

4.43.5 Alre Estándar: Es el alre con una densldad de 0.075 lbmflÉ, una relaclón

de calor especfflco (rr/r") de 1.400, una vlscosldad de 1.zz?r1o-s b*r(fi.s). El

afre a 68pF, 50% de humedad relatlva y 29.92 In Hg, tlene estas propledades

aproxlmadamente.

45 ltsrRuMEllrAclóil, cALIBRAcÉn y pRocEotmtElro pARA tftEDrcÉx

DE IáS VARIABLES II{VOLUCRADAS Eil LA PRUEBA

4.5.1 Deflnlclones.

4,5-1.1 Punto de Operaclón del Ventllador. Hace referencla al funclonamlento

del ventllador cuando entrega un determlnado caudal. La representaclón de todos

los puntos de operaclón de un ventllador es ta cun¡a caracterfsilca del mlsmo,

elaborada por elfabrlcante y coreglda por efectos de la densldad.

4.8-1-2 Determlnaclón. Una determlnaclón es el conJunto completo de medlclones

que 3e deben llemr a cabo, en un mlsmo punto de operaclón del rrentffador, en la

72

obtenclón de los parámetros

erguestos en el numeral4.7.

necesarlos para el desarollo de los cálculos

4.5.1.3 Dercarga llbre. Es el punto de operaclón del ventllador para el cual su

preslón estátlca es cero.

4.5.1.4 Bloqueo Total. Es el punto de operaclón del ventllador para el cual el

caudal es cero.

11.5.2 Barómetro. La preslón barométrlca se debe medlr en un barómetro de

columna de mercurlo, ó con otro Instrumento que garantlce una preclslón de t0.05

In Hg. y una deflnlclón de la escala de por lo menos 0.01 In Hg- En el desanollo de

las pruebas no es necesarlo medlr la preslón barométrlca ya que tlene un valor

estándar deflnldo para la cludad de Call. En los cálculos que se reallcen de aquf en

adelante esta toma un valor constante de 26.377 In Hg. (670 mm Hg.).

45.3 Medldor de Preslón. Las preslones estátlca, total y de velocldad, que se

tlenen dentro del conducto de prueba, se medlrán con la Instrumentaclón respectlva.

Esta Instrumentaclón esta compuesta de dos sensores y un Indlcador.

73

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U

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4.S.g.l $ensores de Pre¡lón. Pare sensar preslón estátlca 3e utlllzará un tubo

estáflco. Los ortflclos sensores del tubo se sltúan separados de la pared del

conducto, al Interlor de este, evltando que lnflltraclones o dlsturblos en la corrlente

del fluldo afecten la exacfitud de las lecturas. La forma y proporclones del tubo

estático t¡tilizrlo durante las pruebas se ilustran en la figura 14. Según ASME

AMCNASHFilE Codef el tubo seleccionado se considera un etemento primario

que no neceslta ser callbrado.

Para sensar preslón totat se utlllza un tubo de preslón total' Según normas

ANsuAMcA z¡o-aszt y AN9ZASHRAE 51-198522, un tubo de presiÓn total con

dlmenslones de acuerdo a la flgura 14 se consldera un Instrumento prlmarlo por lo

que no neceslta ser eallbrado. Eltubo de preslón total utlllzado durante las pruebas

se aJusta a estas dlmenslones-

a OVfYeR. Crlabgue Producl¡. p. 30F-10F.

2I AñÉRICAITI T{ATIOITAI STAflDARDS INSTITUTE. AIR ]VOVETVENT AND CONTROL

ASSOCIATION. OP. cll., P. 54,21.

u¡fuERIcAT{ ¡IATIoI{AL STAIDARDS IN$TIruTE. ¡¡,ERICA}I SOCIETY OF HEATING'

REFRIGERATIONAI{DAR COND[flIONNO ENQINEERS. Op. cil., p. 5'8'2't'

4 otficlof rrdlrlrf

74

suP.rflcl.ll|t yllhrr rlr nrhthti

Flujo dr >Alm

d mrñAñalm

(a) Tubo eeülüco

Flgurr ff . Ssnsoree de Praalón.

rl mrnñmtim

(b) Tubo ft Prcrlón htal

4.5.3.2 Indlcador de Preslón. Se utllEará un manómetro de cotumna Incllnada

Marian lnstrumanfs catálogo No. 40GD1(MM-3. Según lndustriat Vantilatio¡P, ...

ver enexo C..., un manómetro de columna Incllnada slmllar al que se tlene

dlsponlble, no neceslta ser callbrado. Sln embargo, debe tenerse culdado en la

pureza y en la conecta selecclón del acelte que se emplea como lfquldo de la

columna Incllnada (Merlan D-2673 sp.gr. 0.827), que es sumlnlstrado por el

fabrlcante del Instrumento. Las caracterfstlcas de otros tlpos de sensores e

Indlcadores de preslón se exponen en el anexo C.

R ¡lCnrcRn coNFERENcE oF GovERI.üIENTA INDUSTRIAL HYGIENISTS. Induslr|a!

Vcntffatlon: Manual of Rccomcndcd Pracllc¡. 22nd Edltlon. Clnclnnatl: Anc¡{can Confcrcncc OfGourrnmcntal Indu¡trlal $rylanlctt, 1995. p. 9-22.

nrnn?ñlñMIN

75

4.S.i.g procedtmlento para Medlclón de la Preslón. La preslón estátlca durante

las pruebas se medlrá en el manómetro de columna Incllnada, conec'tando uno de

sus termlnales attubo estátlco y deJando et otro termlnal ablerto a la atmósfera, tal

y como se muestra en la f,gura 15.

La preslón dlferenclalentre dos puntos del conducto se medlrá en elmanómetro de

columna Incllnada, conectando uno de sus termlnales a un tubo estátlco corrlente

anlba (estaclón de medtclón 1) y conectando el otro termlnal a un tubo estátlco

conlente abafo (estaclón de medlclón 2), taly como se muestra en la llgura 16-

Tomr drPrrdón

Mmómrtro d.Columnr

FluJo de r

Alreq

TuboEeHüco

Flgura'lJ. Medlclón da Preelón Estáücc.

'i:'ir

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Flujo drAln

Flgurr lG. Medlclón de Preelón Dlferenclsl

La preslón total se medlrá en el manómetro de columna Incllnada, conectando uno

de sus termlnales al tubo de preslón total y defando el otro termlnal ablerto a la

atmósfera, taly como 3e muestra en la flgura 17-

La preslón de velocldad se medlrá en el manómetro de columna Incllnada,

conectando uno de eus termlnales al tubo de preslón total y conectando el otro

termlnal altubo estátlco, taly como 3e muestra en la flgura 18.

76

¿ - ro0t

77

Dftrllf

lf!|:PiÍ, €oporte

':.:'-ol.l::' ,/

Flgure 17. Medlclón de Preslón Total.

Flgura 18. Medlclón de Preslón de Velocldad

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F.¡

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l:-F:

18

L5.4 Termómetros. Las temperaturas de bulbos seco y húmedo se medirán con

termómetros del tlpo columna de mercurlo que tengan una preclslón de xz,F

respecto e un termómetro patrón y una deflnlclón de la escala de loF ó meJor'

Tamblén se úlllzará el sensor de temperetura del termoanemómetro ALNOR, que

funclona con el prlnclplo de varlaclón de la re$lstencla eléctrlca del sensor (un

alambre flno de nfquel) con la temperatura.

4.5.tLl callbraclón. para la callbraclón se utlllzará un Termómetro Patrón Erlco

Tg9439, rango 25o a 55oG, un TermÓmetro PatrÓn sybrcn Taylor Permafused

catalogo 21001, rango -8o a 32oC y un Túnel de Mento provlsto de equlpos para

calentamlento y enttlamlento del alre-

procedlmlento: Los termómetros se callbran para el rango de temperaturas

medldo durante las pruebas (i8 a 36 oC). En eltrlnel de vlento se selecclonan doce

temperaturas de referencla, espaciadas unlformemente entre sf. En la zona central

de la secclón transversal de medlclón del túnel de vlento, para cada temperatura

de referencla, se teen slmultáneamente tas temperaturas medldas tanto por los

termómetros patrones como por los termómetros a callbrar- Los valores de

temperatUrA Se Comparan a través de la regreslón llneal t"*,"gdo=a*b xl,,o¿¿'

calculándose las constantes de llneallzaclón c y á '

79

En los cuadros 3, 4 y 5 se resumen los resultados de la callbraclón reallzada a los

termómetroe de bulbo seco, bulbo húmedo y al sensor de temperatura del

termoanemómetro ALNOR respectlvamente. Una recopllaclón de las medlclones de

campo se exponen en el anexo D.

Conclu¡lón: Los datos de temperatura obtenldos en campo durante tas pruebas,

antes de ser utlllzados en los cálculos planteados en el numeral 4.7, deben

coneglrse segun:

tú.cut"süa = 0.628543155+ 0.984294207 xtü.^"d¡tu. [4.1f

tú.,n "ato=

0153999645+ 0.99791161xt*.^ra¡o. 14.21

t,rLNoR,"n "güo

= L912223639 + O.978526236xt4¡¡¿p.1.** [4.3¡

4.5.4.2 Procedlmlento para medlclón de la¡ Temperaturas. La temperatura de

bulbo seco en cada estaclón de medlclón se medlrá con el sensor de temperÉtura

del termoanemómetro ALNOR.

La temperatura de bulbo seco y bulbo húmedo atmosférlcas se medirán con los

termómetros del tlpo columna de mercurlo respectlvos ublcados cerca de la boca

de succlón del equlpo de laboratorlo.

80

Cuadro 3. Reeuttados callbraclón termómebo de bulbo eeco.

trrriáltoF

t¿g;;AaooF

L(rn-r-ro.'or.)%

t6,eanegtboF

ofrr*r" -ta',,"n oe*')%

18.3320.40nfiur.s521.6nta28.e1n.f13t.803{t.4031.9S3A fn

17.820.t821.9121.5824.65m.an.7l30.5S31.3838.2f3,f.S34.{U

1.Sr.61.071.81

0.s11.180.350.380.710.300.010.r2

18.3129.15t2.nn.g221.8n.É?8.e030.ru3,|.5r33.3836.043F ln

0.02-0.@{.fb0.13{.030.11-0.ffi{,.030.m0.u{.07n fY)

a

b0.82S5431660.984291207

Gurdro f. Rr¡ultador crllbnclón hrmómrtso df butbo hümÍto,

tp*a,0F

t*,*¿¡¿ooF

L(r*^-t*.**)oÁ

tvbr*r¿g¡,lzoF

L(r**-t*nn."*r)%

18.:tÍr20.40n.É?3.952¡.F21.1628.8130.7131.8033.103i[.S38 tE

1E.IB20.2Sz2.D1

?3.89?4.m8.ún.fs30.Eü31.5333.2434.Cl36 trr

0.830.57D.ü¿0.3

0.410.370.070.m0.2/t0.180.21033

r8.2920.3S72.12?3.W?4.ffi27.18n.tnN.7731.8133.3234.S18 n¡

0.190.m0.13{.130.m0.0.|-0.25o.20-{t.orf

0.23-0.fD0lt

eb

0.15?,ffi15o.sslDrf 8l

Cuadro 5. Resultadoe callbraclón üarmómetso ALNOR.

tpaaraoF

t'|f.iVlF¡..d¿ooF ^(tp-r-

-frr*ocr*)oÁ

t,ll,;lrff'corrcg¿da,oF

o( rnr, - t.uxa.'ro,"or-J

%tu..tu¡.10n$23.8521.ffi27.1829.gl3f!.7f31.6033.1031.9038 fE

tD.q)18.8720.75u.55n.7425.8/tT.1g2S.3430.f 032.r833.i5aq fi?

8.¿t27.528.325.8¡l1.50it.88

1.824.451.553.733.50?_Ht

1S.10a¡.37n.n23.825.r427.ñ29.9030.8?3t.1333.3831.9438 te

0.80.13o.3r-0.13-1.t1-0.140.G0.280.55g.g7

0.11¡?a

e

b1.S1??2363,S

0.978528218

8l

45.5 Medldor de Velocldad. Las velocldades en el conducto se medlrán con un

termoanemómetro ALNOR modelo Compuflow 8565. Ellnstrumento tl¡nclona con el

prlnclplo de varlaclón de la reslstencla eléctrlca del sensor (un alambre flno de

nfquel) por enfflamlento al pasar una conlente de alre sobre este. El sensor es

calentado por una conlente eléctrlca constante.

Informaclón adlclonal sobre este tlpo de anemómetros y sus ventafas y dewentafas

en comparaclón con otros Instrumentos medldores de velocldad se pueden

obsenrar en el anexo E.

45.5.1 Cellbraclón. Para la callbraclón se utlllzará un Medldor de Preslón de

velocldad (compuesto de un tubo de preslón total, un tubo estátlco y un manómetro

de cofumna inclinada Merian lnstrumants catálogo No. 40GD10WM-3) y un T[¡nel

de Vlento, desanollado en este trabafo ...ver capltulo 5... .

Procedlmlento: El termoanemómetro se re-callbrará, ya que tlene carta de

calibración reciente de At AÍOR TNSTRUMENT CO. , ...ver añexo F..., para et

rango de velocldades de trabaJo en el desanollo de las pruebas (600 a 2300 fpm)

se selecclonan doce puntos de operaclón del túnel de vlento, espaclados

unlformemente entre sf .

82

En el centro geométrlco de la estaclón de medlclón 2 del túnel de vlento, para

;-; sada punto de operaclón, se mlden slmultáneamente la preslón de velocldaO (A)

: con el equlpo patrón y la velocldad bruta delfluJo (tz) con el termoanemómetro. Enj

,l €l anexo G se recopllan las medlclones de campo reallzadas pere la callbraclón.

:i

Del valor de preslón de velocldad, tenlendo en cuenta que debe hacerse la

conección por densidad segrln lo elpuesto en lndustrial Va¡úitatioÉl, se obtiene la

velocldad patrón de la slgulente forma:

vwo*=tos6$ [4.41

La velocldad bruta(r), medlda con eltermoanemómetro, se corrlge de acuerdo a lo

slgulente:

v..nx,o =(n -ao))* cF,,,,x* t4.51

donde cF¿¿xon - 0'075-:1151'?+r¿) .- L325*pb I

0) - coneccfón según carta de callbraclón ALÍVOR TNSTRUMENT CO.

2f rbid., p, g-r, g-20.

83

Los valores de velocldad (r* n , v,r'xa') se comparan a través de la regreslón

llneal vpnn,=a*bxV,u,nan, calculándose las constantes de llneallzaclón a y á.

Con lo¡ datos obtenldos se construye el slgulente cuadro de callbraclón:

Curdro 6. Resultados callbrcclón Termoanemómabo AL}'üOR.

ffi - no tc Incbyan rn cábulo¡ por ala Incrrtldumbrcr tfmp$rilrür comgldüt df rcufido ü lt.cu.cl0n [4,q¡

Concluelón: Los datos de velocidad media bruta obtenidoa €n campo y corregidos

pgr sfectos de densidad del aire (Frr*o), antes dg ser utilizados en los cálculos

planteados en el numeral4.7, deben cor€g¡rso s€gún:

4 = -115134909+ 0.91210332xZn* t4.61

VFm

t¿'cF

Ptin. wg.

Vr*a,ftm

V¿n¡rp.

ftmÁ((r*..-v,oxoa)

%

V,fpm

tp**-v^)%

2138t9821821l't121591

1408f2¿01081928

95.8295.91e5.8295.7295.5205.8295.3394.8493.80

0.27850.21100.2t350.t8950.15500.12120.09150.0?100.0525

22822157200518891708t5t81333I r55993

251823832ll020781903t87011871288| 102

-11.88-9.55s.23-9.90

-11.39-t0.56-11.55-1t.31-l1.05

2t1221lt19881882112lt5171315llSl994

-t.310.821.880.37{.92{.09{.88{.53{t.13

:-:::ft!:.:i::j:idüfi::ji$tj:j

ie.fite.t:iL;Tfi.iriúi

!:j:;:.8!f:!::::j:;:jl{$i;i:j-:-'-2:$/l_:::..:

:2r;fif,/.:;'-j ::ar¡:::::::: :: ::9 &!:i: :: :: :: ;:

j:: ;: ;: ;

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: :rii:; i ri='*p i t 1= :t ir :r ir:::::{B}:::::::;:;:;fif;!;i;l

ab

-t t.51348090.81210332

84

4.5.5.2 Procedlmlento para medlclón de la Velocldad Medla Sruta fi). Según

tndustrial Vefiitatioff para conductos de sección transwrsal cuadrada y de

dlmenslones slmllares a las del conducto de prueba, el procedlmlento para medlr la

velocldad medla bruta conslste en dMdlr la secclón tranwersal del conducto en 16

áreas cuadradas lguales y medlr la velocldad en el centro de cada unar para luego

obtener elvalor promedlo (f-) tle los valores sensados.

En la llgura 19 se muestra la dlstrlbuclón de los puntos de medlclón de velocldad

en la secclón tranwersal del condudo del túnel de vlento.

Punto de medlclón develoclded

"A

%

a/i

/,

/,

¡I

Sen¡orRemobSeneor de Velocld¡d

Senaor de Temoerah,¡rs

ALNORCoilr dr lr ifcclün tslnrwr|8l drl

conducto rn lr frtrclün dr mrdlclün

++++++

+++

E tbrd.,p. o-l, o-f.

Flgure tC. Medlclón de Velocldad.

85

La determlnaclón de la velocldad medla bruta slgulentlo este método puede llevarse

a cabo para cualquler punto de operaclón de la unldad ventlladora desde la

descarga llbre hasta el bloqueo total. Se recomlenda que en condlclones de

descarga llbre la velocldad medla bn¡ta que se alcance durante las pruebas sea por

lo menos de 2400 ftm.

¡|.8 DESARROLLO DE LAS PRUEBAS

48.1 lllontafe de Instrumento¡. Se procede a la Instalaclón de los Instrumentos

de acuerdo a la flgura 20.

tL8.2 Procedlmlento. De acuerdo con ANS|/AMCA 210{l5's y ANSUASHRAE 51-

1985 Stanclarfl para un mismo punto de operación del ventilador se deben realizar

por lo menos ocho determlnaclones durante el desanollo de las pruebas.

Tamblén se recomlenda establecer por lo menos, entre el bloqueo total y la

desearga llbre, ocho puntos de operaclón claramente dlferenclados para reallzar las

determlnaclones. En concluslón, en el transcurso de las pruebas se deben reallzar

como mfnlmo 64 determlnaclones.

sAtERlCAt{ NATIOtrlAt SIA{DARDS !NSTffiJTE. AIR lt OVEh,CI{TAID CONTROL

ASSOCIATION. Op. cil., p. ll.UAAlrRIcAN NATIoI{A STANDARDS INSTITUTE. AT\IrRIGAII SOCIETY OF HEATING,REFRIGERATIONAIIDAIR COND|TIONING ENGINEERS. Op. clt., p. 11.

86

-\

-{(:1.r1\. -{ ñ.É'aar t 3f.il g ss :.F

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Hre'.o

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' ii!

.,::J

..i:l

j:l

8?

Las medlc|ones reallzadas en cacta detefTnlnectÓn deben ser consqnades. El

confunto de medlclones en una determlnaclón debe reallzarse slmultáneamente

tanto como sea Pos¡ble.

Debldo a que el fuJo y la preslón produclda por un ventllador nunca permanecen

estrlctamente estables, las medlclones Indlcadas por los Instrumentos fluctuarán

Indef,nldamente con eltlempo. Con elfln de obtener las lecturas conectas se debe

dlsmlnulr al máxlmo la fuctuaclón de cada Instrumento alrededor de un mlsmo valor

ó se debe determlnar, de la forma más adecuada, el promedlo de los datos lefdos.

Según fas normas AIVSÍ/ASHM E 5l-igS52s y ANSUAMCA 210{r#, durante cada

determlnaclón las temperaturas atmosférlcas de bulbo húmedo y bulbo seco

deben medlrse como mfnlmo tres veces durante la medlclón de la velocldad medla

brüa; la medlclón de la temperatura de bulbo seco dentro del eonducto se reallzará

dos veces, antes de comenzar a medlr la velocldad medla bruta y al termlnar de

medlrla. Asf mtsmo, la preslón dlferenclal generada entre las dos estaclones de

metilclón debe medlrse como mfnlmo tres veces durante la medlclón de la velocldad

medla bruta.

* lb¡d,, p. ll.A AIr,CR IcÁI{ I{Áino NAt STAI{DARDS INSTITUTE. AIR ]YIOVE}Yf NT A{D CO NTRO L

ASSOCATION. Op. ch.,p. ll.

-i

;

ii

] ¿.2 cAlcur-os

:{

I A contlnuaclón se exponen los cálcul$ que se deben reallzar con los datos¡I;í sbtenldos para cada determlnaclón.

j:

-i

'i 1L7.1 Correcclone$ por Callbraclón. De acuerdo a los resultados de callbraclón

l¡ btenldos para los termómetros y para el termoanemómetro ALNOR, los datosJ

, medldos por estos Instrumentos deben ser coregldos según las ecuaclones [4.1¡,:"

I [4.21, 44.31 y [4.61, antes de ser utlllzados en los cálculos que se exponen a

:;¡ contlnuaclón.

4.7.2 Den¡ldad y Vlscoeldad del Alre en el Conducto.

Den¡fdad del Alre Atmo¡férlco(p.). La densldad del alre atmosférlco se

determlna a partlr de las medlclones de temperatura de bulbo seco (r,,),

temperatura bufbo hrlmedo (r,*) y de la preslón barométrlca (p5), tomadas en el

reelnto donde se encuentra el equlpo de laboratorlo.

89

Este parámetro se determlna utllizando las tablas y cartas de densldad que se

muestran en et anexo H, ó a través del uso de las slgulentes fórmulas:

p.= 2.96¡10-on-t - L59tl0-ef,- +0ll'

Pp=P,-^(3#o ),,

_ to.lt(m- 0.3?sro)P.=@ 14.71

donde ¡t - Constante del gas, que se toma como 53.35 fi-lb/lbm'0R para el alre.

La prlmera ecuaclón se acepta como correcta para rangos de temperatura de

bulbo htlmedo entre 40oF Y 900F.

Densldad del Alre en el Gonducto(p,). La densldad del alre en el conducto se

calcula conlglendo la densldad det alre atmosférlco (¿) pot la preslón estátlca

(p,,) y la temperatura (ro) tomadas en el plano de medlclón .r, utlllzando la

slgulente ecuaclón:

Unir¡r¡ilrl rutlnrm. at occia.0to

sEcclofi ¡,tl,|orlcr

[4.81

90

L:i

Li:;:

ti::il

frs

\jg

f;ilti.ifitI f:]¡¿¡

ffll:rilti. ITJ

F,i:i!

i;.::l

frl+,

rll;í

i':i!iiiiirit

r-t:i!:ii

[:i

i:E¡Il:.1.

:.í:i:;l9- J

i!;i:iñ

.::F

::i!-ü

.E

.:!:l:ii..:l

:..{.il,

;l.t

':i.i

t+l

ii: Ii.:'

Sl la preslón estátlca en el plano de medlclón (r,') es menor de 4In. wg. la

densldad del alre en el conducto (p,) se consldera lgual a la densldad del alre

atmosférlco (n.).

Vlscosldad del Alre(p). La vlscosldad se puede calcular de la slgulente ecuaclón:

r - (t l-oo + o.olard )rro{ [4.eI

Et nalor de la vlscosldad del alre a 680F que es 1.222x10-5 tbrtft-s se puede tomar

para un rango de temperaturas entre 40oF y 1000F.

4.7.9 Dlámetro Equlualente(D). El dlámetro equlvalente de un conducto de

secclón transversal rectangular con dlmenslones Intemas d y b se determlna

utlllzando la slgulente ecuaclón:

D=*ffi [4.101

iL7.4 Velocldad Medla correglda (41. con la velocldad medla bruta (Fl

obtenlda se procede, en el orden en el que se enuncla, a ealcular la velocldad

a

t¡t

iil

:il

!{

..1

3

i:T

::-.¡

9l

medla coffeglda por efectos de densldad det atre ...véase ecuaclón 4.5"' y la

velocldad medla coneglda segtln los resultados de callbraclón expuestos en el

numeral4.5.5.1. ...véase ecuaclón 4.6... -

4tT.S preclón de Vetocldad (p*). La preslón de velocldad se obtlene empleando

fos valores calcutados de las ecuaclones t4.61 y 14.71, utlllzando la slgulente

ecuaclón:

Po,=P, (#)' [4.r 1l

4;l.S llrlmero de Reynolds(ne). El número de Reynolds se obtlene empleando

fos valores calculados de las ecuaclones f4.61, 14.71, t4-91 y [4-101, utlllzando la

slgulente ecuaclón:

Fie= DV'P

6op14.121

ILT.T Factor de Frlcclón (/"). Empleando la ecuaclón de Darcy'Welsbach se

determlnará el valor del factor de ttlcclón. Este se obtlene empleando los valores

catcutados de las ecuaclones [4.10t y [4.111, y la preslón dlferenclal medlda entre

los dos planos de medlclón durante las pruebas, asl:

92:i:

.i

:t.li¡::'

:.:il

:.'l

..?

!¡i::i

:';F

'.in

:;,tE¡i

.,+::t

. i.ü!

É

ü

ili:i5.

Fi:l

t.i'll5

F

Ii :!l

-E;.,:{

lttl

[.:Ér.:

11 r'

[4.131

4.7.8 Rugosldad A,bsoluta(e). DespeJando la funclón de colebrook para s y

empleando los valores calculados de las ecuaclones [4-101' f4.121y [4'131, se

determlnará elvalor de la rugosldad absoluta para el pollestlreno expandldo, asf:

r,=+(i)

( __L ¿5r .l

c=3.7D[to "t" i-'') f4.r4l

4.8 DETERM¡ttAcÉil DEL FAcToR DE RUGoSIDAD ABSOLUTA DEL

POLIESTIRE¡IO EXPAT DIDO

Una vez flnallzadas todas las determtnactones se recopllan los valores de t

obtenldos. Seguldamente, utlllzando un proeedlmlento estadfstlco se obtlene la

dlstrlbuclón gausslana o normal de errofl de bs valores recopllados- Bafo esta

dlstrlbuclón se agrupan todos los datos tenlendo en cuenta que han sldo suJetos a

muchos erores aleatorlos, errores ocaslonados por lecturas muy grandes o muy

pequeñas dependlendo de muchas clrcunstanclas que son desconocldas-

il HOUüAN, J.p. lvtétodo¡ Erperimentahr para Ingenieror. Edición en espaflol. p. ?0-74

:i

ii

.il

t

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..ir!

;:lil

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ii:i'.i]ip

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!. -¡l;::!{lii¡;¡

Íni::.1i .::{:: i.l'r¡g

i:!..ii'i

4

t-:

Í.t'

93

Para ellmlnar datos cuya desvlaclón con respecto a la dlstrlbuclón normal de error

es 3ospechosa, es declr, datos que aparentemente están mal y ft¡era de lugar en

comparaclón con el grueso de ellos, se utllEó el crlterlo de chaweneÉl' Para

apffcar este crlterlo prlmero se calcula elvalor medlo l'p,n Y ta desvlaclón estándar

d,, uiando todos tos datos de E recoplladffi: posterlormente 3e compara la

dewfaclón de los puntffi IndMdualet (", - ^n^) con la desvlaclón estándar' de

acuerdo a la Informaclón dada en la tabla 4 y entonces se ellmlnan los datos

lnclertos.

Trble l. Crlterlo de Chawenet para al rechazo de lech¡raa'

netaciOn de la máxima

Ni¡mero ds lecturasn

desviación acsptable a la

dewiación estándar, d-^ | o23I5IIl0t525501003005001000

t.15t.381.54f .051.73t.80t.s02.lg2.332.512.813.143.293.48

s lbld., p. ?8-

Fu.nt : IIOLMAN, J. P. OP. cn, P' 76'

94

Elvalor medlo y la desvlaclón estándar de los datos recopllados, se calcula de:

l¿Bwn=;E ", [4-151

"= []Et ,,- ^n;'fv t4'rot

Una vez ellmlnados los vatores Inclertos se determlnará el rango delvalor del Factor

de Rugosldad Absoluta del Pollestlreno Expandldo-

95

5. EqUIPO "TúTEL DE VIE]ITO'

5.1 |TTRODUCCÉil

Para llevar a cabo la prueba dlsefrada en el capltulo 4, se neceslta de un equlpo de

ventllaclón (Ttlnel de Vlento) acondlclonado para tal fln. Ya que el menclonado

equlpo no se encuentra dlsponlble en los laboratorlos de la unlversldad para el

desanollo del proyecto de grado se two en cuenta la construcclón de este.

Eldiseño y montaje deltúnel de viento se real¡zó siguiendo las normas ANSYAMCA

nÜ&dz y ANSI/ASHRAE 51-lg8f, introduciendo las modilicaciones requeridas

por el proyecto. Tamblén se two en cuenta la experlencla de empresas naclonales

dedlcadas al dlseño y montafe de slstemas de transporte de alre. En este capltulo

se descrlbe y se reseña el procedlmlento seguldo en la selecclón, construcclón y

montaJe de cada uno de los componentes deltúnel de üento.

t ATREnN NATtot.tlt srAilDARDs tNsrrt rE. AtR tvtor/EtvtENT AND coNTRoLASSOCATION. Op. clt., p. 9-11.

=A¡rtERtc¡il NATrot{AL srA¡DARDS rlsnrurE. AryGRrcAr{ soctETy oF HEATtt{c,REFRIGERATIONAI{DAIR CONDITIONING ENGINEERS. Op. clt., p. 0-ll.

96

El túnel de vlento se compone de una unldad ventlladora, un conducto recto de

pollestlreno expandldo, un slstema regulador de caudal, un accesorlo enderezador

de flufo y dos estaclones de medlclón acondlclonadas para reclblr el confunto de

Instrumentos utlllzados para determlnar, durante las pruebas, los parámetros

deflnldos en el capltulo 4. Un esquema deltúnel se muestra en la flgura 21.

5.2 SELECCÉT ARREGLO DEL TÚTEL DE VIEilTO

En apllcaclones de ventllaclón y alre acondlclonado se pueden definlr cuatro tlpos

de lnstalaclones báslcas asocladas con un ventllador: Sueclón llbre - descarga

llbre, Succlón llbre - conductos en descarga, Conductos en succlón - descarga Llbre

y Conductos en succlón - conductos en descarga.

Según fas normas ANSTIASHRAE 51-Ig8# y ANSUAMCA 2!045# y, diez

aneglos dlferentes se han defnldo para la lmplementaclón de un equlpo de

laboratorlo con el fin de evaluar el tlesempeño de un ventllador según el tlpo de

Instalaclón a la cual se espera que esté asoclado en la práctlca ..-ver aneto l,

fguras7a16....

il rbld.,p. g.

s AtrGR rc¡{ t{ATro r,tl[ STANDARDS rNsrrurE. ArR rvfovErytNT Ar{D co NTRo LASSOCATIO}I. Op. ch., p. 9.

97

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98

rti

i ti:

! i-a

En lunclón de setecclonar el montafe del túnel de üento, los aneglos pr$entados

en tas flguras 9 a f 5 del anexo I se descartan, ya que se utlllzan para waluar el

dasempeño de ventiladores sn pros€ncia de cámaras de sedimentaciÓn (sattling

cfiamprs) en el sistema. El arreglo de la figura 8 también se descartf,, Yl qu€ se

ufl¡lza para evaluar el desempeño de venttladores en presencla de toberas

(ttozzlas) en el sistema.

De los arreglos llustrados en las lguras 7 Y 16 del anexo, se lmplementará el

segundo, Pltot Tranwersal en conducto de succlón. Este aneglo permlte un

caudal Inducldo, que de acuerdo a ACNREP es más unlforme y homogéneo que

uno forzado, garantlzando mayor conflabllldad en la toma de datos'

con el fn de proporclonar la Infraestructura necesarla para llevur a cabo las

pruebas a partlr de las cuales se determlna el factor de rugosldad absoluta del

pollesgreno expandldo, el aneglo selecclonado se modlflca con la colocaclón de una

segunda estaclón de medlclón. Esto permlte evaluar la pérdlda de preslón (preslón

dlferenclal) en elfufo, que 3e genera entre las dos estaclones.

f ASOC1ACÉN COLOh,IBIANA DEL AIRE ACOI{DICIOI{ADO. COM|SÉN DE NORTVIAS

ftCffcns. lnformcAruel. Santalc dc Bogotá: Asocl¡ctón Cobmbl¡na DclArcAcondlclonado,

1988. f3 p.

99

I

El conducto y demás accesorlos que hagan parte del arreglo del túnel de vlento,

deben construtrse de tal forma que rerlstan, sln detlectarse nl deformarse, las

preslón negatlva (succlón) y las fuerzas tle choque (golpes) generadas durante las

pruebas. Todos los acoples (entre el ventllador y el conducto de prueba, entre los

tramos de pollesttreno expandldo, etc.) deben ser lo suflclentemente hermétlcos

para evltar que las medlclones sean afectadas por las f,ltraclones de alre.

Además, para evltar la transmlslón de vlbraclones del ventllador al conducto de

prueba, el acople entre estos elementos deberá ser flexlble. Un conecto aJuste

entre las partes garantlzará que la desvlaclón en la toma de datos no exceda el

srror permisibte, QUe las norma s ANE!/AMCA 210{/537 y ANSTIASHRAE 5f-fgSf

lo def,nen como el 1% de la magnltud del mayor dato tomado durante las pruebas-

5.3 UTIDAD VEXTILADORA

Los slstemas de venfllaclón y alre acondlclonado que emplean pollestlreno

erpandldo como materla prlma en la fabrlcaclón de conductos, en la práctlca

manefan caudales no mayores de 2500 cltn-

rl Át¡ER tCAt{ }llf |o trtAL Sr¡I,IDARDS INSTITUTE. AIR t\,lOVE]yEt{T A¡lD CO IITRO L

ASSOCHflION. OP. cil., P.5.

3AI"GRICAI{ T{ATIOI{AI STAI{DARDS INSTITUTE. AIYGRrcAfl SOCIETY OF HEATING,

REFR|GERATIOiIA,IDAR CONDITIONING ENGINEERS. Op. clt-, p. 5.

Un¡u.n¡üa lutónome ic 0cciÓnl¡

SECClOtl lrBtloltCA

100

Tenlendo en cuenta lo anterlor se selecclona una unldad ventlladora marca

EQUIPRAC referencla 40FS220. Esta es capaz de maneJar 2500 c,fin frente a una

pérdlda de preslón de 1.11'de c.a., condlclones suficlentes para tas necesldades

dellaboratorlo. Las caracterfstlcas de esta unldad se pueden ver en el anexo J.

5.4 COilDUCTO DE PRUEBA

El eonduc'to de prueba, fabrlcado en pollestlreno expandldo, que hace parte del

aneglo deltúnel de vlento estará sometldo a preslones y velocldades baJas. Estas

condlclones, según Manual de Alre Acondlclonado CARRIER3S, son tas normales

para apllcaclones comerclales. Tenlendo en cuenta que la unldad venilladora

selecclonada maneJa caudales hasta de 2500 efm y que, segrin las normas

ANSIIAMCA 21OiC0 y ANS!/ASHRAE 51-1gBCl, Bs conveniente que la vetocidad

medla en condlclones de descarga llbre durante las pruebas alcance valores de

24OO fpm, de la relaclón de contlnulclad ( e= AV = consttrnte) se calculó un dlámetro

de 15'para el conducto de prueba.

s cnRRER AIR CONDTflIONNg COlvPAl{Y. Manual de Are Acondicionsdo, Barcehna:Marcombo SA, 1982. p. 2-21,2-13.

10 AT'GRICATII I.IATIOi{AI STAT.IDARDS INSTÍN,TE. AIR hIOVETYENT AI{D coNTRoLASSOCIATION. Op. cit., p.7.

I'AtvcRlcAN NATtotttA srA¡rtDARDs tNsrnurE. At\fiRtcAlrt soctETyREFRIGERATIONAilDAIR CONDÍI|ONNG ENGTNEERS. Op. ctt., p. 7.

OF HEATING,

101

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t:tui.

lifI

Los conductos fabrlcados de poliestlreno expandldo no pueden tomar una

conllguraclón tubular, por tanto el conducto de prueba se fabrlcó con una secclón

rectangular equlvalente a la obtenlda a partlr tlel dlámetro antes calculado' según

ASHRAfI, el diámetro equivalente D ds un conducto de secciÓn transversal

laá)oott

rec,tangular con dlmenslones Internas d y ó es a=l3ftm, de donde se

la+D)

deducequee|conductodepruebatendráunasecc|óncuadradadel4'x14o.

5.41 obtenclón del Gonducto de Prueba. La fabrlcaclón y montafe de redes de

conductos en pollestlreno expandldo e3 una práctlca nueva y por lo tanto no exlsten

normas que reglamenten estas actMda'des. Slnembargo, en vlrtud de que las

presentaclones comerclales en forma de lámlna de este materlal y de la fibra de

vldrlo tlenen el mlsmo espesor, el conducto de prueba se fabrlcó e Instaló de

acuerdo a ro expresado en et manuat Fibei Grassd3 para fabricación e instalación de

conductog en frbra de vldrlo. Además, srendo la flbra de vldrlo más pesada que el

pollestlreno expandldo, la selecctón de relt¡erzos y soportes con base en dlcho

manual asegura que el conducto de prueba no suflrá deflexlones, deformaclones y

flltraclones.

ffiTYoFHEAT|NG,REFR|GERAT|oNAt{DA|RcoND|T|oN|NGENG|NEERs'Op. cit,, P. 33'7.

., FIBER GtÁss colotvtB|A Manualpara la Fabrlcrclón G Instaleclón dr condustos' ¡'p'l' p'

3-15,35-30.

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102

5.4.1.1 Fabrlcaclón de Tramos de Conducto. El conducto de prueba se obtiene

a partlr de la conexlón de varlos tramos. Cada tramo se obtlene slgulendo tres

pasos: obtenclón de la lámlna de trabafo, corte y armado-

Los materlates y henamlentas necesarlos para la fabricaclón de Tramos de

Conducto son: Lámlna Pollestlreno Expandldo 2 m x 1.25 m x 1', Jumbolon

referencta 2TM (2mm, metallzado), Clnta AutoadhesMa de Foll de Alumlnlo,

Henamlentas de Corte, Regla y Pegante Atex.

5.4.1.1.1 Obtenclón de la Lámlna de Trab{o. La llgura 22 representa una

fámlna comerclal de pollestlreno expandldo de 2 m x1.25 m x ln, y la lámlna de

trabaJo que se obtlene a partlr de esta con dlmenslones A x B i la zona

sombreada representa materlal sobrante.

Flgure22. Dlmenslonas d6 lámlna comarclal de pollaeüreno elqandldo.

103

La dfmenslón ¿ , en pulgadas, se obtlene de la expreslón .4. = 4d+ 6.y'11, donde a

es la dlmenslón Interna, en pulgadas, de un lado del conducto de prueba de secclón

cuadrarla. Para el caso dado a=14'. La dlmenslón I es lgual a la dlmenslón de la

lámlna comerclaltal como se muestra en la flgura de anlba.

A una de las caras de la lámlna de trabaJo se adhlere el Jumbolon 2TM, que

ftlnclonará como el elemento de acople en el armado de los tramos de conducto ...

véase llgura 23... .

A+Z'

Flgura 2lf. Ulmlna de trabaJo de pollecüreno opandldo.

5.4.1.1.2Corte. Una vez adherldas la lámlna y el Jumbolon, procedemos a

preparar el conJunto para el corte. Los cortes se reallzarán con herramlentas de

corte al calor slgulendo las llneas gufes Indlcadas en trazos punteados en las

{ lbld., p- ?.

104

flguras 24 y 25. Los cortes deben ser rectos y preclsos para evltar dewlaclones

en los acoples en el posterlor armado del tramo de conducto. Para garantlzar un

buen acople, durante el corte de la lámina debe tenerse cuidado en no cortar el

Jumbolon.

fnlclafmente, slgulendo el dlbuJo gufa de la flgura )4, se obtlenen los acoples macho

y hembra. Estos permlten las coneilones e¡rtre los tramos que yan a componer el

conducto de prueba. El Jumbolón llbre servlrá de traslape en las conexlones.

Flgure2f. Ltlmln¡ de habcJo de pollesüreno expandldo con cortas macho y hembrc.

Seguldamente, sobre la lámlna se marcarán las lfneas gufas para los coÉes

complementarlos ó cortes en V ...véase flgura 25... Haclendo los cortes

respectlvos se obtlene una lámlna a partlr de la cual se arme un tramo de conducto.

Las reglones sombreadas son materlal sobrante que debe ser retlrado.

105

7n

Flgun2ll. LÉmlna de babuJo de polleaüreno elqrndldo con corte¡ complemenbrloe.

Alflnallzar este paso el confunto lámlna-Jumbolón deberá tener la conformaclón que

3e muestra en la frgura 26. El pedazo de Jumbolón a la derecha del conJunto

seMrá de trasfape para asegurar eltramo una vez esté armado.

Corte Hembra

l.t_1 a+ I'

Flgura 2G. LÉmlne de kabaJo de pollestlreno expandldo llsta para sar armeda.

106

5.41.1.3 Armado. De acuerdo a la figura 27, se dobla el Jumbolón por las

secclones llbres de pollestlreno expandldo observando que el acople entre las

cuatro caras sea perfecto. La secclón transversal obtenlda en el armado de los

páneles debe ser un cuadrado.

Flgure27. Doblado dE lr lámlna de bebaJo.

Eferclendo preslón se traslapa la tlra de Jumbolón sobrante y se adhlere con

pegante, ver flgura 28. Para completar el sello, el traslape debe cubrlrse con

clnta autoadheslva de foll de alumlnlo. La superflcle sobre la cual se ya a colocar la

clnta debe estar llmpla, seca y llbre de grasa o sustanclas contamlnantes.

lu,

Flgura28. Tr¡mo de conducto Ermado.

5.L1.2 Conexlón de Tramo$ de Conducto. El proceso de conectar los tramos

para conformar el conducto de prueba es muy fácll. Se eorta por las esqulnas y se

dobla hacla alt¡era el Jumbolón llbre de pollestlreno e)pandldo que se encuentra en

la eonexlón hembra. Las aletas formadas fr¡nclonarán como trastape en la

conexlón...véase lgura 29.

Se InseÉa y se afusta culdadosamente la conexlón macho de un tramo en la

conexlón hembra de otro tramo. Se aJustan las tlras de traslape y se sella con clnta

108

autoadhesh¡a ...véase flgura 30... . De la mlsma forma se debe proceder con todas

las cone¡dones entre tramos hasta formar el conducto de prueba completo-

Flgura 20. Trsmo de conducto lleto para baelcpe banwerssl.

Flgure30. Conedón erüe bsmos de eonducto.

109

5.4.2 Soportes. La tabla 5 deflne el máxlmo espaclamlento permlslble entre dos

soportes consecuthms para un conducto, en fl,¡nclón de la dlmenslón del lado más

largo de la secelón transversal del mlsmo. Según esto y tenlendo en cuenta que

no debe haber más de una cone¡dón transversal de tramos de conductos entre dos

soportes consecuttvos4s, se fla una dlstancla aproxlmada de 4 ft. entre soportes.

T¡bla5. Espaclamlento enba eoportea.

'''Ltrdii;ñá; i#b; d;i'ó;ñAii;ro'''''" il¡rá¡¡iñü Eibiliámi;nio Ari H SG'üñ;ibii''''00 - 35"36'- 59"

I lt (2.4 mt)6 n (1.8 mt)

.9.q:r.r.4e.Fu|ntf: FIEER Gl,Al9S COLOMEn.. op. clt., p, 43,

Los soportes Ee conetruirán, mediante uniones soldadas, en ángulo de hierro con

dimensiones 11dT1/8". La configuración y las dimensiones de los soportss se

musstran en la figura 31.

UnifÍs¡üd rutan.m¡ ac Qc¡lhn|!

sEccloil l'&|ortcr

L

T dprox,

15 rbrd. ,p, 49

FlgurrSl. Soportf püa conducto dr prurb.,

ll0

5.4.3 Refuerzog. De aeuerdo altamaño y a la preslón de trabafo del conducto, en

la tabla 6 se Indlca la locallzaclón, el callbre y la forma de los rell¡erzos a utlllzar.

f ¡ble G. Refuerzo Upo Canaleb pare conducüo de prueba.

PRESIÓNPOSÍrMAONEGATIVA

uAxur mAXuo CAIBRE AruRADEL DIMENSIÓNDELD]MENSIÓN ESPACTO LONGTTUDIML REFUERZO REFUERZO

INTERrtlADELCONDUCTO

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l'- 2'l'- 2'!.',-z'.l'- 2'l'- 2'1'-2'l'-2'

0-36 NO3?-4243-4849-606l -7273-8485- 96

0-24 NO25-303t-3637 -4243-484s-606t-7273-8485- 96

0-18 Notg-2423-3637-4849-6061 -7273-84

REOUIERE49.49.48'24',

24'24'.

REOUIERE48'24',24'24'u'24'ü'24',

REOUIERE24'24'.

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I Y.'

Fusntr: FIEER cláSS COLOMBA. Op. clt,, p. 36.

Para el tamallo y la pres¡Ón de trabaio esperada en el conducto de prueba no s6

r€quiere la cofocación de refuerzos. Esto quiere decir que la secc¡ón tranwersal

lll

del conducto es lo srficlentemente rÍglda para sopoÉar por sl mlsma la preslón de

trabafo y su proplo peso, evltando deformaclones, def,e¡dones y flltraclones.

Por tratarse de un equlpo de preclslón, como una declslón conservatlva se ublcarán

refr¡erzos tlpo canaleta cada 50" de tal forma que colncldan con la unlón entre dos

tramos de conducto. La fgura 32 enseña un tramo de conducto con refUerzos y la

colocaclón de estos respecto a la conexlón macho-hembra entre tramos de

conductos.

Refuezo üpoPraslón Negathm(Conducto de Succlón) canaleta

Coúe hembra Corte Macho

Deürlle: Secclones en la conodónde hemos de conductoe

Flgura32. Relorzamlenüo para conduc{o de prueba,

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para que cumplan 3u obfeflyo los refue¡zos se adhleren medlante el u3o de pegallte

a las paredes e¡dernas del conducto de prueba-

5.5 EilDEREZADOR DE FLUJO (STR,/oI{TENEFI

Los enderezadores de fluJo son utll¡zados en los conductos de prueba provlstos de

una o más estaclones de medlclón. Se utlllzan para asegurar que los hllos de la

conlente del luldo luyan en dlrecclón paralela al ele del conducto de prueba en

toda su extenslóns. El materlal a usar en la construcclón del enderazador de flufo

será támlne rfglda de cartón krafl. Su ublcaclón en el conducto de prueba 3e

ensefló en la flgura 21. La forma y dlmenslones se observan en la tlgura 33.

IS ¡¡6¡¡66¡¡ SOCIEW OF HEATING, REFRIGERATION AI.ID AIR COiIDITIONING ENGINEERS

(Edrdoc Unldos). A¡hrr¡ Handbook: Equlpmcnt Vol¡mc. Alente: Amcrlcan Soclcly of Hcallng,Rdllgrrrtlon end Alr Gondltlonlng Englnrcrc, 1983.

]

113

5.6 srsrEMA pARA REcuLAcÉr og cAUDAL

para desanollar las pruebas es necesarlo maneJar dlferentes velocldades de flufo

en el conducto de prueba. Esto se logra medlante la regulaclón del volumen de

fluldo lmpulsado por el ventllador. Tal regulaclón se hace por medlo de un slstema

electrónlco conectado a ta unldad Ventlladora. El slstema regula entre 0% y 100%

la potencla de entrada al motor del ventllador, varlando de este modo la velocldad

de glro y elcaudallmpulsado.

5.7 ESTACIÓI{ DE IUIEDrcÉT

Las estaclones de medlclón son secclones transversales del conducto de prueba

acondlclonadas para reclblr el conJunto de Instrumentos t¡tlllzados para determlnar,

durante las pruebas, los parámetros dellnldos en el capltulo 4. Estas se

acondlclonan sobre ref¡erzos tal y como se enseñó en la fgura 21.

La ublcaclón de las estaclones de medlclón sobre los reftlerzos permlte una

lnstalaclón rlglda de la Instrumentaclón, evltando vlbraclones que puedan causar

desvlaclones durante la toma de datos.

i14

Ü. DESARROTLO DE LA PRUEBAYATAL|s|s DE RESUTTADOS

G.t txTRoDUcClOt

i gn este capltulo se presentan y anallzan los resultados de las pruebas llevadas a

1r cábo en lllnclón de la determlnaclón del fac'tor de rugosldad absolüa del.i.'I

pollestlreno expandldo.

ü

i::

$ Inlclatmente se descrlben las actMdades prellmlnares a la prueba, reallzadar con el

I obfeto de garantlzar las mefores condlclones duraile la recolecclón de datos,

mlnlmlando asl las poslbles eausas de enor.rx'1

j

?'{i geguldamente en cuadros se presentan los cálculos desanollados a partlr de los

atos obtenldos en cada determlnaclón. Flnalmente se llustra el procedlmlento

estadlstlco seguldo para determlnar el rango del valor del Fac'tor de Rugosldad

- Absoluta del Pollestlreno Elpandldo.

lr5

C.2 PRELMITARES

Con rcrpccto al manómetro. Inlclalmente se verlflcó la confabllldad del

manómetro a utlllzar durante las pruebas.

Con tres manómetros de columna Incllnada Merlan Instruments catálogo No.

40cDlfll^rM-3, para cada punto de operaclón del túnel de üeilo y con el mlsmo

tubo estátlco, se mldló la preslón estátlca en la ¡ecclón transversal de la estaclón

de medlclón 2.

Para el mlsmo punto de operaclón las medldas de preslón Indcadas por cada

manómetro se compararon entre sf y no se observaron dlferenclas. De lo anterlor

se concluyó que cada manómetro Indlca el mlsmo valor ante la mlsma señal de

preslón, conflrmando su conf,abllldad.

Oe acuerdo a las rccomendaclones planteadas en el numeral 4.6.3.2. de este

trabafo, se reallzó una completa llmpleza al manómetro selecclonado. La columna

de este 0e llenó con el acelte Merlan D-2673 3p.gr. 0.827, preüamente fltrado.

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Además, en funclón da mlnlmlzar las causas de enor, se reallzaron pruebes

encamlnadas a caracterlzar la Incldencla que tlene en la lectura de datos la longltud

de la manguera transmlsore ds la señal de preslón desde el sensor hasta cl

lndlcador.

Para dlferentes puntos de operaclón del túnel de vlento, utlllzando dlGrentes

longltudes de manguera (1, 3 y 35 metros) , s€ mldló la preelón estátlca.

Comparando las medlclones obtenldas se concluyó que sln lmportar h longltud de

la manguere la señalde preslón gensada Indlca elmlsmo valor en elmanómetro.

Con rcrpecto r la¡ c¡taclonef de medlclón. En ef perlodo de afuste del túnel de

üento, para cada punto de operaclón del ventllador, se reallaron medlclones de

velocldad medla en las dos estaclones de medlclón deltúnsl.

De los resultados obtenldos se observó que la desvlaclón del valor de velocldad

entre las dos estaclones de medlclón no excede el 3%. Tamblén se observó que

fas velocldades IndMduales medldas en la estaclón de medlclón 2 son más

homogéneas que las de la estaclón de medlclón 1. En fi¡nclón de lo anterlor se

decldló medlr la velocldad solo en la estaclón de medlclón 2.

l1?

Rcrpccto a lo¡ tubor ertátlcor y a lor tubos de prerlón total. En ftnclón de

verlflcar la confabllldarl de los dos tubos e¡tátlcos utlllzados durante la prueba,

para cada punto de operaclón del túnel de ylento, con el mlsmo mrnómetro y con

cada tubo se sensó preslón aÍátlca en un mlsmo punto de la estaclón de medlclón.

Los resultados se compararon y se observaron dlferenclas despreclables eftre los

datoe. De lo anterior se concluyó que los tubos estátlcos sensen la mlsma señal de

preslón, conlrmando su confabllldad.

El mlsmo proccdlmlento se llevó a cabo con los tubos de preslón total,

observandose lguales resultadm gue conducen a una concluslón slmllar.

Rcrpccto a la prerlón e¡tátlce Para cada punto de operaclón del túnel de vlento

se mldló la preslón ectátlca en cuatro puntos dlferenter en la estaclón de medlclón.

Comparando los resultados se verffrcó gue, para el mlsmo puttto de operaclón del

trtnel la preslón estátlca es la mlsma cn toda la secclón transversal de la estación

de medlclón.

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C.3 Tí'fUIERO DE DETERÍUIITACIOXEI

De acuerdo al procedlmlento planteado en el numeral 4.6.2. de estc trabafo,

durante el de¡anollo de las pruebas, sn eltúnel de üento se deflnleron ocho puntos

de operaclón claremente dlferenclado¡; pare cada punto de operaclón se

reellzeron nueve determlnaclones, para un totel de 72 determlnaclones. Las

pruebas se deranollaron para un rango de velocldades de lufo entre 600 y 2300

fpm. Cada determlnaclón comprende medlclones de: cafda de preslón, velocldad

de fi{o, temperatura de bulbo seco en el conducto, y temperaturas amblentales de

bulbo seco y bulbo húmedo.

6.4 DESARROLTO DE CAICUIOS

Con los datos de campo obtenldos en el desanollo de hs pruebas ...vÉase anexo

K..., se reallzaron los cálculos de acuerdo al procedlmleilo planteedo en el numeral

1.7 de este trabafo. Los rcsuttados se exponen a contlnuaclón en el cuadro 7. En

la¡ dos rlltl¡nas columnas del cuadro se muestran los vulores del fector de

rugosldad absoluta del pollestlreno erpandldo obtenldos para cada determlnaclón y

el promedlo respectlvo.

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Cuadro 7. Determinaciones 1 a 4 y Cálculos. Dia 1.

V

(rpm)¡ t6

PF}

ttbFF}

AP(¡n.wS.)

p0bmn3)

Itftmn-s)

P,(ln.wS.)

Re Jo EC. g(JLEE K()()tleO) a 0ll

tsl5

77 p7

np77651np777 A2n,n77.12

77 A2

6S.61

88,18

88,C2

@,81

6S.82

60,s2

89,92

69.82

0,0036

0,0365

O,GE6

0.0365

0,0370

0,ts70

0,(ts70

0.m75

0,08453

0,61530.06161

0.08153

0.m110

0,06118

0.(b4{80.ffi118

1230ruE-05

| 23873E-05

rft777E-úI 23873E-6123S6E{EI ¡€0sBE-05123836E-6l2SSEE{s

002ffi0,02026

00202s

0,ü2ffi0,02n25

0,m250,02025

O.Wñ

ffitffi760m8flnl6ru7S

67979

87979

87978

0021@0,02298

002295

0,022s0.04$l0,ü2331

0,ra310,02382

0,u800,ml220,00122

0.ffi2J0,0013ú

0,00136

0.m138

0.mi50

0,00122

912

q].61

m,798097crBTsl 5081,15

008781,50

s239

71.11

71.6r

nn71 Ísn:rc7t,7971 ÍS71 p7

72.15

0,(b750,6750,0720

0,0725

0,073,5

0,0735

0,0735

0,0710

00750

0,m408

0,06160,00r0s

0,61130.m397

0,6CI10.m{B0.m3,$0.m86

1,2151E{F

I 21512E{5t 24571E{br 21571E{512187Es'

r 2166E{5r 21571E.fb12187E-6I 24g2SE{5

0011320,ü1300.0142S

0,01128

091121

0p1127

00112S

0,u1210.01117

9SS099735

99670

ss70ssm9S119m70

s9191

99207

0019120CI1913

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Cuadro 7 (Contirruación). Determinaciones 1 a 4 yCálculos. Dia 2.

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Cuadro 7 (Continuac¡ón). Determinac¡ones 1 a4y Cálculos. Dia 3.

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122

Cuadro 7 (Conthruación). Determinaciones 1 a 4 y Cálculos. Dia 4.

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Cuadro 7 (Continuación). Determinaciones 1 a4y Cálculos. Dia 5.

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Cuadro 7 (Continuación). Determinaciones 1 a 4yCálculos. Dia 6.

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cuadro 7 (continuaciórr). Determinaciones 1 a 4y cálculos. Dia 7.

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Cuadro 7 (Continuación). Determinaciones 1a4 yCálculos. Dia 8.

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CuadroT (Contilruaciólr). Determhaciones 1a4y Gálculos. Dia 9.

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128

cuadro 7 (continuaciún). Determinaciones ba 8ycárcuros. Dia i.r,

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129

Cuadro 7 (Continuación). Determinaciones 5 a 8yCálculos. Dia 2.

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130

Cuadro 7 (Continuaciórr). Determinacio¡res 5 a 8yCálculos. Dia 3.

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131

Cuadro 7 (ContinuaciÓn). Determhaciones 5 a 8yCálculos. Dia 4.

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Guadro 7 (Continuación). Determinaciones 5 a 8yCálculos. Dia 5.

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Cuadro 7 (ContinuaciÓn). Determinaciones 5 a 8yGálculos. Dia 6.

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Cuadro 7 (Continuación). Determinaciones 5a 8yCálculos. Dia 7.

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135

Cuadro 7 (Continuación). Determinaciones 5a 8yCálculos. Dia 8.

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136

Cuadro 7 (Continuación). Determinaciones 5 a 8yCálculos. Dia 9.

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163812

'|6363'|

f63119

18?gJ1

183553

0,02071

0,02050

00203s

0,m045

0.02056

0,02054

0.020s1

0,02090

002107

0.02118

0,m1G0.00101

0.mGs0,00100

0,00103

0,m100

0,00114

0,00114

0,00120

0.00123

0.0010s

1505

ffi,4847,17

97.70

s7,88

s7 5287,88

88,05

8e23s7.70

8823

71 lS71,79

72j572,15

71 97n.15u571,79

71 p7

7t p7

0,22450,22602?f[,0,22n021S5

0,nÉ0nvS0,2235

02n5O,2TÁ

0.ffi430,06338

0.06329

0,ffi327

0.ffie?1

0,06327

0,06325

0,ffi324

0,06329

0,08321

1 25660E-05

1.2589E-05

1257SE-ffiI 25818E-05

1,25751E-05

I 25818E-0512585E-6

1.25802E-05

1 25796E{61,25882E-05

0 j3n40,f 32rB

0j32040,13200

0,132W

0,13200

0,13198

0,13191

0.r3206

0.13193

170115

189789

16S458

1ü0383

189566

1BS3B3

169269

169208

169472

1691S2

0mrE4o,v21?f002125

0,mr45002119

0,ml50002150

0,02160

0,02r5s

0.02r51

0,00111

0,00r28

0,00127

0,00131

0,00126

0,ml380,00136

0.00r39

0.00139

0.00138

0,00131

1715

s1,51

85,75

$,288583s5,40

86:Bft¡.|1oB,f ts,s3ffi.48

708071,81

71 7g71.79

71.61

71,61

71,44

71.81

71 A47t.81

0.T140

026500,2ts90

0,2s85

0,2886

0,2685

0,26S0

02700

0.2670

0.2650

0.06367

0.ffi351

0.m315

0,08349

0,06355

0,06348

0.0691s

0.06318

0,ffi350

0,08411

1fr212E-V'¿

I 25135E-05

1.25531E45

1,25167E45

1,?5372E-0'5

r,25631E{51 254S9E-05

1 2549S8-05

I 25467E-ffi1.25563E-05

0.16101

0,1tsffi1

0.16049

0,16058

0,16074

0,18050

0.r6056

0,1ffis0.16061

0,16045

198574

187773

19t111

1e7652

ts7ss2187182

197593

187585

1S7687

1S7350

002170

0,02101

0,m138

0,02110

0.02130

0.02131

0p2129

0,m145

0,ü2120

0,02f ffi

0.00110

0,00125

0.ml360,00137

0,00134

0,00r35

0.00133

0.00139

0.00130

0,ffi26

0.ffi134

fszB

s2g2np83.63

81,69

63,80

81.33

s.9sB{,89

s43385,01

85.57

70,3üt

70,72

70.54

71,11

71fr70,30

70,18

70,72

703870,72

71,11

0,3ffi50,3070

030800,3m5

0.3075

0,3085

03005

0,3ffi503105

03m00,3m5

0.06308

0,6385O,trB7B

0,06303

0.m710,0n710.06375

0,0til680.06371

0,06382

0.08351

I 21925E-6I 24925E-06

125053E-61fr211E-É1.25ffiE{51.2518E-05

125116E-05

1fr211E-ffir.2s1eE-05

r253mE-O51.254mE-(b

0,17m0,17733

0.17713

0,17673

0,17701

0,f 76s0.17705

0,r7679

0.r76s3

0,17669

0.17848

19€619

tmB1lts819S

19t438199001

19776tt

190004

197510

197786

197291

rg68s0

0,m197

0,ü22m

0.02203

0gu,d.0.02216

0gm10Ítm0wzá0prngo.gmJ0.m215

0,ffi590,mr610,00r62

0.00170

0,001ft!

0,mt6s0,00169

0,00170

0,00175

0,ml690.00186

0,ml67

t37

¡

Ii!

!¡

;

t

-l1¡¡

c.t Af,Attsls EsTAofsnco

En elcuadro g se recopllan los valores promedlos del factor de rugosldad absoluta

obtenldo¡ durante las pruebas para el pollestlreno e)Pandldo. En total son 72

valores promedlos, uno por cada determlnactón. De estos datos se ellmlnan los

rorpacho¡or de acuerdo al crlterlo de Chauwnet ...vÉase nurneral 4.8--- . Los

datos a ellmlnar se resaltan con negrllla en el cuadro.

cu¡dro g. Apllcrclón del crlbdo ¡le chunnet pan loc wlore¡ promedlor dclh¿'tor de rugo:ldad sb¡olt¡t¡ del

pollcrürcno ogaldldo.

f,tÉ: Dd.'e PDm @€prom)-

Del.'spom 6kpmm)-

Osl.tspnm (¡kgmm)-

ú o o

I2I4667I

0.001220,000790,0009.|0.000990.001l30,000870,000980.00105

0,099621,2f ?390.90€980.6t6860.3968tI o07170J2f9Eo_638¡3

t20458fI

0J0:4tr0,00t250,00r890.001640,00f 020.00.|490.001eE0.00178

?trgt'f,0.00029r.089020.781720.6.|8960,686200.9284.|i.38t31

:.:c.:.

I294567¡

0.001660.00t310.00r280000990,00tf 60.00t080,00.|600.mt64

f .0t6l00.r26t70.00t460.689320.2t4€60t623.|0,899400.9s026

I234567a

0.00t400.00t620.00r l?0.001070.00t000,001l60.00.|e30.00r tt

0.355530.6?E250.239340180230.6Ét7t0.253070.t91650.t9.22

I234367I

0.00r030.000980.0009s0.00t050.0009E0.001220.0012¡0.00t48

0.681030.?26540.707030.548620.6¡6720.082?g0.0?2890.5a:t4?

I234367I

0.001540.001?20.001630.001310.0018?0.001330.001360.0014?

0.7r8?3r.t96940.950400.660711.08r70o.ls22g0.239300.3539E

fzg

46I7I

0.000460,000400,000660.0008t0.000840,000790,00t780.00t80

2.103762.?tguLEt009t.r 09291.0t590t.222221.a49850.E?il8

1

234661t

0.001760.001630.001700,001710.002090.001770.09r320.00t27

1.26S6U

0,696821.16469t,t82402.14170r.929860.1490E0.02?98

1

234667E

0,000f¡t0,000660.000F80,000810.00r080.00|340,001Ít4o-oof 87

I tE7E61.893t7t.78166r.r66860162940.2rEl60.2r969t.06t0E

'l¡átgo

.' Scgún cl crltcdo de Chaqanet clwlor (rFa prom/o módmo ¡dmlrlblc cs 2.É756...vá$c bblt 4... .

138

En fa tabla 7 se presentan fos parámetroc estadlstlco¡ más Fnportantes quc

ldentlflcen elconfunto de d¡tos eceptador.

TrDh7. P¡rúmcho¡ c¡ns't¡rf¡ücor dclconJunb dc daüo¡ obürnldo¡ cryedmenblmenb.

PrrtÍt üo v¡lor(Ft)

Valormcdlo ( r''. )

Desvl¡clón ertándrr ( a)VdorMütnoVrlorMlnlmo

0.00124

0.0003666c

0.00209

0.0004

Una vqz ellminado¡ los dato¡ rospcchoror, al coniunto de yalores so le roalla un

análb¡s estadl¡tico do distribución de frecuencia con so¡s y s¡ote chses

respesthramento. Por medlo de este anállsls se protonde rcspaldar la solecclón

final dsl rango de valores del Fador ds Rugosidad Ab¡oluta del Poliestircno

E¡pandldo. Los resultadog de eüc anállels ¡e ob¡ervan en las tablas I y 9.

Trblr t. Alall¡lr dt Dl¡ülbuchtn rL Fr.cu.ncb con ¡ell ch¡.r.

Rrngo de Cl¡¡c' M¡rcr de Cla¡e Frecucncle Frgcucnclr Frccucnclr Frccucncl¡Ab¡olr¡b Rdün Ab¡olr¡b Rd¡hn

Acumul¡d¡ Acurnul¡dai "'i,'01¡üitf¡b;ódd6á""'b.000ei' "¡r " 'ó:d?rt "'6- ' d.ótó"", 0.000€E r 0.00098 0.000t2 t 0.113 13 o.lto

0,@098 r 0.00126 0.00110 21 0.298 94 0179, 0.00126 ¡ 0.00f 63 0.00f 3E 18 0.2U 62 0.?32

i 0.0016! ¡ 0.00lBl 0,00187 18 O.2g 70 0,988

.-q'.09JpJ.?9.:qqfl!--..-.0.,99!99--- J..--..-...g:qn- ..I!.. .r.'99-0.-..*El Inbrulo de cl¡sc c¡ 0.00028166?.

t39

Tabl¡ 9. Análld¡ de Dl¡ülbuclón dc Frrcuencl¡ con ¡lcb clr¡m.

"ññir;til ii¡¡¡;' ' 'úil; i;ü'ril ' rrilüiirciii " ' 'F¿¡ü¡ñ¿il " 'i;üüilii¡' "ÉnlulHci¡.'Ab¡ol¡¡ür Ralül|. Ab¡oll¡tr R.hilfva

'-ri¡i¡ü¡lt;-0:dri064--- "'b:ó00ii' --l " a'niüi- - " AFr'ry'!'r'$'r'

^Ft83i¡ó'dr0.00064 e 0.00088 0.00076 7 0.09859 l2 0.t6E0.00088 ¡ 0.00112 0.00t00 16 O.2ll27 27 0.3800.00112 a 0.00137 0.00125 18 0.25352 45 0.634

0.00137 ¡ 000t6l 0.0014s t2 0.l6s0l 5? 0.8030.00161 ¡ 0.00185 0.00173 t3 0.18910 70 0.t86

..o.,QQlQ{.r Q.0.039F......9..09J.8L ...1.........q 9!199.........7.r.... ..... J,90.Q...,'Ell¡rhrvilo da clrm Ú 0,000241429.

La repressntaclón gráflca dsl análislr de Dlstribuclón con sols y sieto cfasos so

muestra en las figuras 34 y 35.

Del anállsl¡ con sols clasos so pusde observar qua el 30.t% de los ralores

rocopllados para el valor de E encuontra sn €l rango de 0.0009E a 0.00181 Ft ó

que el ¡l.C96 so oncuontra en ol rango de 0.000i8 e 0.00181 Ft.

AsÍ mlsmo, del anállsis con siete claseE ro puede obsorver que el 81.716 de los

valores rocopllados para sl valor de E encuentra en el rango de 0.000E8 e 0.00184

Ft ó que €l ¡1.096 se oncuontra sn sl rango de 0.00004 a 0.00184 Ft.

Unir¡¡id¡ó lulanoms dc (hci¡hntr

sEccloll lrttl0ltc¡

140

IoPn0.8!0.7 i0¡{

::t03I02t0.r B0E

03o27

3ii¡o.reE

o.rsfi

tü¡0.fF0&0

70

loIso110

isoinE':

21

18

lrso

irza

tet

!o3

I.n. dc Cl.stt

Flgufrt. R.pr.r.nbc¡ón Grülcr d.lr Dl¡ülbuclon dr Fncwnch con r.lt Chr.t.

Flíurrtt. Rfp¡.r.nhclÓn Grülc¡ tl. h DlübrclÓn rL Fncu.nch cotl tht ch¡.t.

Adlclon¡lmente,.en la llgura 36, los valores promedlor re tühan sobre el dlagnama

de Moody. En el dlagrama re pretende lludrar la dlrperslón de los vabres

obtertdos en fl¡nclón de la dewladón estándar.

1

oPr0.8 I0.7 E

opi3:i03r02t

8',I

ono2r021,0.r810J5:o.rz!or¡0.cr0s0

7f)

laoIq50

a{o.l

i30!20á10E*0

t81A

¡143tzfto

ie3Ecf

2

0

I.rta úr Cl.tc

l4l

Fador dE Fdcdón/o

ffiir6 ^8

$Éi

[$Ér

rlig

ÉiE

ÉE

*srt$*t$

Rr4osidad RrlaliY¡ rlD

142

Los anállsfs llustrados en los gráf,cos de l?ecuencl¡ y en el dlagrama de Moody

ublcan los valores promedlo del factor de rugosldad absoluta entre valores

extremos. Estos valores permlten ldentlficar ciertos rangos dentro de los cuales se

encuentran la mayor cantldad de datos elgerlmentales. De acuerdo a la

loca1zaclón de los datos elperlmentales en el dlagrama de Moody se defrne el

rango de 0.0005 a 0.002 Ft. Dentro de este rango se encuentran el 95.8% de los

valores promedlos determlnados durante las pruebas.

Stnembargo la deflnlclón de un rango defnlthro que agruPe los valores del factor de

rugosldad absoh¡ta del pollestlreno erpandldo se hace bastante subletlvo. Es declr,

que el rango que contlene fos datos experlmentales puede tarlar dependlendo de

las condlctones proplas del laboratorlo donde se reallzaron las medlclones de

campo, condlclones que tlenen gue ver con el equlpo utlllzado, los procedlmfentos

de callbraclón de los Instrumentos, montale del equlpo túnel de vlento, condlclones

amblentales e Incluso preclslón en las lectura de los cálculos.

Además de lo anterlor, tamblén depende de las caracterfstlcas superficl¡les de las

lamlnas de pollestlreno elpandldo t¡tlllzadas en la construcclón del conducto de

prueba y que son determlnadas por el mlsmo proceso de fabrlcaclón y obtenclón de

ellas.

t43

corcLusrót

Talcomo se presenta en la tabla 2 de este trabafo, el valor delfactor de rugosldad

absoluta para la mayorfa de los materlales cltados no toma un valor pudual. Para

materlales como elAlumlnlo y la Flbra de Vldrlo, en la tabla su valor se prerenta en

un rango.

De acuerdo con lo anterlor el lactor de rugosldad absoluta para el pollestlreno

expandldo, deducldo de la experlmentaclón desanollada en este trabaJo, toma

mlores en el rango de 0.0005 a 0.002 Ft.

Comparando este rango con los presentados en la table 2 se observa, tal como se

espemba, que el pollestlreno erpandldo es más llso quc la fbra de üdrlo y más

rugoso que elecero gahnnlzado.

144

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ATEXO A Coeflclentes de pérdida de preslón total en accesorlos para conexlones

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Attónll( Dlfftxr 'l tri OrtLl wlti'rl ¡'r(ltotl

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¡a Pl.nr Artñdtt.lt lrlfhx. rl Frn (rrll.l rlth lrÍl"rl

#ffArtA.

e. rl.t l.! t.0 t.5 J.0 t.t ¡.0

lo' o.l| o.lt o.l¡ o.l. o.la 0 l¡lt' 0.ll o.lt 0.1ó o.lt 0.ll 0.ll:0. 0.tt 0.!: o.:¡ 0.¡i 0.ll 0.r0¡t. 0.!r 0.t¡ o.rs 0.1? 0.19 0..0JO. O.trt 0.¡! 0 ¡6 0..9 o.tl o.tlt!' o.¡¡ 0.1{ 0.ól 0.6. 0.Úó 0.6ó

¡t ftr.ñl¿.llrlltrr.r.tfriOurlrl.llhOú(l-it

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dn ¡,! 1.0 !.1 ¡.0 4.0

0.t I0. l¡0. It0.tt0.t,

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0.il0.rt0.rl0.¡ó0.lt

At:),rln l.! ¡.0 !.! !.0 J.5 ¡.0lO O.lO 0.ll O.¡l O'¡, rr.¡. 0.!!t, 0.!! o.tt o.tr 0..0 0.¡¡ o.¡¡m 0.I o.at 0.¡t o.r¡ c.t6 0.lr!t 0.t6 o..t 0.!! 0.rl 0.út 0.t¡,0 0.¡: o,tt 0.t, 0,6

Trblc 8-S Lcrl Los Cdfflc|t¡¡tTRANSITIONS lConrtrtl¡t no'l'

tl Contñatloi, Roand & lñtrntul¡t

+t ?hfr Artnñrlrklrlltúxt.l

149

AIIEXO B. Coeficlentes y factores de cowerslón para el

Slstema Internaclonal de Unldades (Sl).

Fuentes: AMERICA¡,| }.|ATIO}'|AL STAhIDARDS INSTITUTE. AMERICAI'¡ SOCIETY

OF HEATING, REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING ENGINEERS.

Laboratory Methods of Testing Fans for Rating. Atlanta: American Society of

Heatfng, Refrigeratlon and Alr Conditlonlng Engineers, 1995. p' 4143

(A}|S|/ASHRAE 51 -1 985 Standard)

AMERICAI.I NATIOML STAI.IDARDS INSTITUTE. AIR MOVEMENT AT'ID

CoNTROL ASSOC|AT|ON. Laboratory Methods of Testlng Fans for Ratlng.

Arllntong Heights: Alr Movement and Control Assoclation, 1995. p- 4143'

(Af.lS UAMCA 2 I 0-85 Standard)

Un¡r.r3¡d¡a lutlorm¡ ac occ¡'rnt'

s€cclofl t'8[lolÉ'cr

150

Thi¡ A¡¡¡nll¡ ¡t noa . P"3 of ANSUAIICA St¡¡d¡rl2ro.t¡ ; ANSlrAsl¡nAE Sr¡nd.rd ll'198¡ but i¡ i¡'clud¡d lor ltfon.liotr pürpoxr orlt'

¡lppcndix A. Mctric Units

A.l Le Syrflmc tntc¡n¡llo¡¡l d'Unitá¡ l{l'Thc b¡¡c Sl unit¡ which ¡r¡ úscd In fan tcst'ins ¡ra thosc for lcngth. mas¡. time and tem'

De;otüra. Ths uniü ol length is thc mctrc. rlei'ignat¿d m. Th¡ unil of m¡¡¡ ir thc kilogram.dcsignotcd kg. The unit of timc i¡ tho sccond,

desigrrated r. Thc unit of temperaturl is thcdegrec Celsiur, derigrrated 'C, or thc kclvin.designeted K. Tl¡c unit of forcc i¡ dcrived inSI. i¡ c¡llcd thc newton. and ir derignatcd N.

A.l.l Flow nnd Vclocity. Thc uníü of flowr¡te is th¡ cubic met¡c pcr rccond. designatedm¡/¡. Thc uniS of vclocity ia thc metre per

sccond. dcsignatcd m/¡.A.lJ Pre¡¡urc. The unit of p¡.!!u¡e is thr

nrwton per squrrc mel,re. desigrratcd Po'

A.1,3. Powcr, Enc¡gy, rnd Torqu:- The unitof power is the wo¡t. designatcd lV. The unitof cncrgy ir thc joulc. designatcd J. Tha unit'of torquo i¡ thc ncwton'mctre. dcsignated N'l!!.

A.l.{. Specd. 'fhcrc is no uniü of ¡ot¡t'ionolrpecd in Sl r¡ such. Thc unil of ongulorvelocity is the ¡odion pcr sucond, designrtcrlrad/s. lVhile dcpreca!cd. the ravolution pcr

sccond, dosignatad r/¡, is comnronly used.'l"heunit ol frequency is th'e hertz. r.lcsi5'nulcd llz.

A.1.5 Goc l'ropcrtics, Thc r¡nil of rlcnsil,yir the kilogrum pcr cubíc metre, dcsignolcrlkg/m'. The rrnit ol viscosity is thc newlon-second per mcl,rc squarcd. derignoted N'r/mr.Thc unit of gt! conrcant is the joule pcr kilo-gram-kelvin. designotcd Jlkg-K.

A.t.6 Phycicol Con¡t¡nt¡. The voluc ofstand¡rd grrvitet'ional occcler¡t'íon is 9.80G61

m/¡r ot mcon se¡ lovcl ut t6' Intiturlc l5l. Tlrcdansity of distilled wnlcr ot c.turotion pre!'¡u¡a sh¡ll b¿ t¡kcn a¡ 998.2?8 kg/m¡ ot 20'C

.161. The dcnrity of mercury rc rtrturrt¡on p¡cs'

sure shall hc t¡kcn o¡ 13505'l kg/m'ol 0'C 16l.

4.2 Othcr llt:tric Syrlcmr. Other metric units.ín addition lo thc Sl units listed al¡ovc. ¡reused in lan testing, Thc most, common etccp'tions !o thc Sl unils ora lhe millirneLtc wote]gougc. dcsignltcd mnr/wg, thc millimct¡o mcr'cury columrr. designotcrl mm llg. the cul¡icmotrr p!¡ hour, designated m{hr. and thc kilo'wutt. dc!¡gnoted kW. The kiloponrl' dcsignolcr!k¡r, is somotimes u¡ctl o¡ thc unil of forcc onri

thc ccntipoisc, designoüed cP. is sometimcsuscd ¡s thc un¡l of viscor¡ty.

A.3 l-P Equivalc¡t¡ of Mct¡ic Unitr f301.

Lcn¡rhI m lm.trGlMa¡¡

= 3.2808 ft

I kg (kilogr¡m) = 2.2046 lbmTcmpcralurclK(k¿lvin) =1.8'ltL'(Cehius) - (t'-32'/1.8Fo¡ccI N (ncwton) = 0.22481 lbI kp (kilopond) = 2.2046 lbFlou llrlcI m'ls = 2118.9 cfmI m'lhr = 0.68858 cfmVclocityI ml¡ - 106.85 fpmI cm/s = 1.9685 fpm

'Ptc¡¡urcI N/m' : 0.00,10264 In. wgI N/m' = 0.00029530 In. llsI Pa (pnrc¡l) = 0.004026,1 in. rvgI Pa = 0.00029530 in. lfgI mm wg = 0.0393?0 in. wgI mm llg (torrl = 0.0393?0 In. llsPowcrI tV (wntt) = 0.ll0l3'll0 hP

I mhp (matric hPl = 0.08G32 hP

llncrgyI .l ljoulclI N-mTorqucI N-m

SpcctlI rps

DcneityI kglm'I c/cm'VbcoeityI N-s/m'I cP (Centipoise)

Gra Conlt¡nat J/kg-l(I m'l¡'-l(I m-kp/kg-K

= 0.?3?50 ft-llr

= 0.?3?56 ft-lh

= 8.850? lb-in'

= G0 ryrm

= 0.0G2.1t8 lbm/ft'= 62.,128lbm/f t'

= 0.G719? lbm/ft-s

= 0.0006719? lbm¿ft-s

= 0.18586 ft-lb/lbm'"R= 5.0800 ft'ls'-'R= 1.82!7 fLlhllbm-'R

.(ws nt 68'F) (Ilg nt 32'F)

A NSlr^ lltll.\ S'fn f{rr^ n n Zrn¡O .lNSlrAl;l tll ¡\ Íl ST\ ND^RD 5l' t985

l5r

Lcngtht ft (foot,Mr¡¡I lbm (pounrl nrusslTcmpcraturel"R (ltnnkine)t' (F¡hrcnhcitlFo¡crI lb (pound)llbFloq llrtcI cfmI cfmVclocityI fpmI fpm

'Prcs¡ure

Ar!'ENI,|X ^

A.{ lllct¡ic Equivelcntr of lJ' Unltr 1301. A.5 Num¿ric¡l Coclflcl¿nt¡. Cerlain cquationsin thc stonda¡d conlaín numcrical coefficienlswhich rcflect th¿ I-P unll¡ cmploycd. In ordcrto ucc SI o¡ ol,har unit¡ fo¡ thc vrrírblc¡ inthc equations, the velucs of thc ¡um:ricolcoefficionlr mult lrc changcd.

4.5.1 S¡ Unit¡. When urirrg Sl unitr insteodol l-P units for all v¡riablcs. delcte thc cocf-ficient¡ b¡sed on l-P unit¡ tnd sub¡titutc thccocfficiont¡ bascd on Sl units os follors:

Cocfficicnt¡ lt¡s¿d orl-P Unia¡ Sl Unlt¡2.96 XlO-'in. llcl"Ft 3.21 P¡-'C'-1.60X10'!in. H¡loF +16.G P¡-'C0.41 in, lls 692 P¡2?00.F 1600.c70.?3 lblftrln.Hg 1.000 J/N-m,f 69.?.F 273.2.Cl3.Gll in. w¡r,i in. llg 1.000 lta/Po

11.00 lbm/f t-¡ I ?.23 Pr ¡0.018 lbn¡/ft-s-'F 0.0.t8 Pn r/'C109ü \E(lbm/ft-min'-in.rvt¡1"' (m-kg/f{-s:¡'r

5.18? llr/(t:-in. wc l.0tt0 J/N-mG0 s/min 1.000 N-rt/m-kr¡l.3r¡3,000 7q000

(f t/lbnr-in. wgl r¿' (nr'.'N-ktrr ''-(2= / l2)'i3:Jooltl l2"lh¡-nrin/lb-in. lV-s/N-nr

?,tf.? lV/h¡r 1.000 11'/1V

G362 fl'.in. wg/hp'rnin l.0lt0 N-m/lV-r

These nrc not nccelsrrily rquivslent! nndrhoukl only l¡c ¡ubstituted as indicntcd abotc.Por eranrple. the cquotion lor lnturaled vnporpreJsure is given in 9.2.1 ns

gr, = 9.gG X ¡0''1.,' - r.5t X t04a- + 0.tt.

Uring l-P unil.r. wlrich orc thc units cnrplo.vtd¡n the stilrdord,lin. II¡¡l - 2.t6 X t04Í'F7' - f.5e x

,o'lF l + o.tt.ln orrler to uss Sl un¡Lt,

f l'af = J.95["Cl' + tE.0 16l + 6!12.

For 1". -- 5ll'If thc eqüirnlent is t- = l0^C'p. = o.71., - 0,705 + 0.lI = O.lli!í itt' IIg, onitr. =:t!!i + 186 + 609 = l:!0:l I'o1'trc equivultnl of I in. llg is lJllü.'l I'o nnrl

J:tA6..t x O.:r!tg = l2Uz.il l'arvhlcl¡ is rvithin 0.1'.i of thc v¡luc culculntr:rluri¡¡¡r !il rxrcll¡f icrt ts.

= 0.30¡!80 m

- 0.{6359 kg

- K/r.8- 1.8 L.+32

= .1.4.182 N

= 0.46359 kp

= 0.000.1?196 m'.,s

= l.G090 m"/hr

= 0.0060800 ntr¡= 0,50800 cm¡¡

- 248.3G N/m'= 2,l8.JG I'u: 25.400 tnnr wg

= 3380.4 N¡'m=

= 338G..1 I'a

- 2ú.400 mm ll¡rPowcrI hp (horse¡rowcrt = 0.?.15?0 kll'I hp -: t.oHlt nrh¡Uncr¡yI fLll, - 1.3558JI fLll, = 1.J558 N-n¡TorqucI lbin. = 0.11298 N-mSpccdI rpm = l/60 rpsD:naityI lbm/ft' = lG.0l8 krglm-I lbm/ft' = 0.01G0t8 ¡glcm'VircorityI.lbm/ft-¡ = 1.,1882 N-soc/m.I ll¡m/ft-¡ = l488.2cltGo¡ Con¡t¡ntI ft-ll¡/ll¡m-'R = 5.3803 J/ks-l(¡ ft'l!'-'ll = 0.1G723 ms/!Ll(I ft-ll¡,/lbm-'R = 0.5,1864 nr-kp.'kF-K

r(wtr uü 20'C) (IIr ut 0'Cl

in. rrgin. wgin. rvgin. llsin. llnin. ll¡l

^NSl,AII¡C^ STANDAR U z l0-t5 ANS l,ASl lltAE STAi'tDÁ ltll fi l. l93f¡

t52

A.5.2 Otbcr lflctric U¡it¡. Whcn uring mm

*r-lirm"d of in. wg. mm tfg inrtead of -in'iñ. ¡.W inst¡¡d of hp. ond Sl unitr insteorl ol

i.ñ'un¡ts for all olher v¡¡i¡blcr. d¿lctc the

coefficient bosed on l'lt uni!¡ and rub¡tituteihe cocfficient b¡¡ed on modiliat Sl unils or

follows:Cocfficicntr Br¡cd on

APPENDIX A

A,6 Nomin¡l V¡luc¡. C¿r¡in nomin¡l v¡lucsoro usotl in lhc tl'¡ndo¡d such ¡r thc volucrrpocifying limiting conditions or lolcr¡nces'lVhcn l,hc stand¡rd ir chengrd fot common

usego in mctric units ¡¡thcr Shan l'P units'ruitablc v¡lucl will no¿ n.GGslltily b! ulctequivalents. For conversion ol thc tc¡t lo

-.tti"ir"d valuc¡. dclctc thc v¡lu¿¡ in I-Punitr in thG sectionr li¡tcd ¡nd lublt¡tut' th!values rhown for Sl or olh?r mctr¡c un¡t!'

Stctíon Noninol Vrluc ll¡tionrlizrd SI

6.2.1 0.005 in. wg I Pa

6.2.t.1 l0 in. wg 2300 P¡

6.2.2.2 0.10 In. 2.5 mm

6.2.2.3 0.05 in. 1.2 mm

6.3.1 2400 fpm l2mls6.3.2 2800 fPm ll m/¡6.6.t 2'F tK6.6.1 l"F 0.5 K6.G.1.2 ?00 fPm 3.5 m/s6.6.1.2 3000 fPm l0m/sC.6.2 0.06 in. Ilg 200 l'¡ü.6.2 0.01 in. lfg 50 I'a10.2.1 l0 in. rv¡¡ 2500 I'r

l-P Unit¡ Illct¡ie Unit¡

2.96x10-'in. llgl"I¡ 2.l4xl0'! mm llgl'C'-i.sorto. in. lls,/"F * l.JOxl0-' mm llsl"Co..¡r in. llg i'19 mm llsZ?00.F 1500.C

?0.?3 lblft!-ln. IIg 133.3 N/'mlmm ¡Ig{50.?"F n3.2C13.63 In. vglin'Hg 13'63 mm rvg'/mm lfg11.00 lbm/ft'¡ l?.23 N-s/m'0.018 lbm/fLs-"F 0.0'18 N's/mr''C1096 1.422-flbm/ft-min'-in. wg)"t (kg,/m's''mm wg)"'5.lB? lb/ftlin. wS 0.??8 N/mLmm lvg

G0 s/min t.000 N's'/m-kgr.363,000 221.700

(ftllbm-in. rvg)"' (m¿kg'mm wgl ""(2rl12x330001 (2"/10001

hp-min/lb'in. k\lt-s'N'm?{5.? lV/hP t000 lV klVGüGZ ft'-in. rvg"hp-min llrg':l nr''mm rvg;k11'-:r

Thcse nre not necelr?¡rily equivalents nnrl

should only be substitutcd as indicuterl :¡l¡ovc'

For crnmplr'. thc cr¡trlkrrr for lrvernge vclocily

ir given ín 0.3.1'2 ¡¡s

Vt= 1096 "ffit.Using I-P unils. which arc thG unitr employetl

in thc ¡t¡ndard.

vp^l- tos6\Ñ71í1ffii.ln ordcr to usc metric units

Ínts1-+tetffiffi'For pu = t.0 in. ro9 the equivnlent !1 f-- ¿5.t mm u4 anrl for h = 0'o75 lbmlllt lheequivolant ic h- l.! kglm'.

Vt- llgr \/rffi= loo2 [Pm,und

Vr- tJ22 \ffi=2o.Jt mls.

The e<tuivnlant of I fpm ir 0'005080 m/¡' ¡ntl

O.OO5O8O Y !0o2 -'20.t3 ñ/swhich is rvithin 0.17" of the valuc calculntctluring metric coefñcicnt¡.

Scctir¡n NominulVoluc tlotionolizcdi\lcttic6.2.1 0.005 in. wg 0.1 mm wg

6.9.1.1 l0 in. wg 250 mm wg

6.2.2.2 0.t0 in, 2.5 mm

6.2.2.3 0.05 in. 1.2 mm

6.3.1 2100 lDm l2m/s6.f,.2 3800 fPm l¡l m/r6.G.r 2'l' l'c6.6.1 t"F 0.5'ct¡.G.¡.z ?00 fPm 3.5 m/s6.6.1.2 !000 fPm . l0 m/s5.1i.2 o.o5 in' ltts !'5 mm llgc.G.z o.ttt in. lts 0.6 mm llg10.2.1 l0 in. wg 250 mm rvg

*I

ANS¡'AIIICA STANDARD 2¡O{5 ANSI'ASIINAE STANDÁRD 5I'1085

153

AIIEXO C. Caracterfstlcas de Instrumentos sensores e Indlcadores de preslón.

Fuente: . AMERICAh¡ CONFERENCE OF GOVERNMENTAL INDUSTRIAL

HYGIENISTS. Industrlal Ventllation: Manual of Recomended Practlce. 22nd

Edlgon. Clnclnnatl: Amerlcan Conference Of Goremmental Industrlal l-lyglenlsts,

1995. p.9-22.

154

CARACTER¡STICAS DE INSTRUMENTOS MEDIDORES DE PRES¡ÓN

(Presión Estáüca, Presión de Velocidad' Presión Dilerencial)

Rmge, lríg't. Slalodlf,S. Pr€dtlon, 1f0.

Conrnenlrlnsurrm€nt

TIOUID ITANOMETERS

Vorllde U-h¡be No llmit O'l Portabl¡' Ne€dt no clllbrallm'

hdhedroitstoii'ii{;;tlb¡rv-wi''aos''"'i":'Pqlable'Ne'd¡ñdcdlbretlón¡¡h¡|rbt'.il.:r...:-.¡i¡-.i:i;.,<.i¡;,, ..'i.;;i.li+i,bfb

"; -';'!;r''i"" "ii!lddcd"''';:^;Li+;il'{l¡r'É$t'i;:':

.'' '

HoortGaee o-21 o'oot ü',:fltJ:Tffiht#üT'dimort

Mlcrornanornelú O' l0(lihrirn Model 34FE2TM) 0 - 20

Micromanqneler O.0Ol ' l'2 0'0001

(Vemon llill TYPo G)

O.OOI Heavy. Need to locat' m vibretlon - fte'surleco. Nol difliqJlt lo r€ed; u3a3

magnilier.

Small: portablo. Uses magnifier' Need

sxperlo¡rca lo raad to man¡lac{urer'cprecisim. Cal¡brelion noedod.

Micromanorn€ter O'2 O'üx'3 Porlable' Need vibrallon - fiee mounl

i:Ércai"¡¡¡'"r""ra F' w H31#5i,Lt"'fi';:sa' Noevesrran'

Dryer. Mig.f

DIAPHRA¡¡i AND MEC}|ANICAL

Olaphrem - Magnehet¡c O'O'5 O OI Cal¡b(ation recomended' No levellng'

Gage O - | O'O2 no mounting noded'O - ¡l O.to D¡rocl resding'

SúngingVaneo-0.551Éscaleca|ibfetionfecofllmerrded.No|eve|irg.Anenrorn€ler Ahor O '2O no mounling needed' Use

veloítetsr HÍl#'ff;."t"" t*msndal¡onlor

Pro3sure Transducors O'05 -6 O'3* Must b€ cál¡braled' Remole readir|g

responds lo rapid cñarpe In pressurr'

T.bl¡ 9{.

155

AXEXO D. Callbraclón de Termómetros. Datos de Campo.

156

Gr[brrclón dc trrmómctro¡. Detot dt campo, Junlo 24 dr 1997-

l-rrnt (0C) t¡¡FC!

lrc|!ct

¿|¡rwloc) ^(V*-Vr¡)

tocl^(vnw-vü)tECl

L(Vwt-Vá¡¡mJlDclElco T¡ylor Eilco Tsvlor

10,35

10,ft 8.1

t0.ata,1218.2t8,2218 22

18

t 7,e

tEt81E

17,e| ?.910

10,2

18,3

10,2

10,2| 0.218,1| 0.116.1

18.7

18,5

18,?

18,718,718,1,| 6,518.8

0,35

0,5

0,1

0.10,420.30,320.22

0,15

0,1

0,2

0.20,220.1

0,120.t?

1,85

1,9

1,?

1,11,721.81,721.82

lúüil rTtE r+r7t ta.a g¡f¡70 u,tt¡¡o l.tzt|a|E¡uro20.r20.120.r520,r20.45

¡ur I20,220,220,220,220,2

¿u,l20,320.320,320,920,3

I o.o10,9fg

10,0t 8,0I e.e

v,a4,20,20,250.20.25

u,t0,r0.1

0,150.1

0,t 5

l,J1.51.1r.551,81.85

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158

AI|EXO E. Caracterfstlcas de Instrumentos medldores de fluJo de alre.

FUENTE: AMERICAN CONFERENCE OF GOVERNMENTAL INDUSTRIAL

HYGIENISTS. Industrlal Ventllatlon: Manual of Recomended Practlce. 22nd

Edígon. Clnclnnatl: Amerlcan Conference Of Govemmental Industrlal Ffyglenlsts,

1995. p. 9-15.

159

CARACTERISTICAS DE INSTRUMENTOS MEDIOORES DE FLUJO DEAIRE

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Uniyar¡idrd lutÓnlm¡ lc Occithnl¡

SEcclofl trltl0ttCr

160

AXEXO F. Carta de callbraclón Thermo'A¡remometer ALNOR.

Fue¡lte: ALNOR INSTRUMENT CO. Callbratlon Data Sheet. Skokle: Alnor

Instrument, l5 de Mazo de 1997. I P.

161

Tcmp€ralura El or

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RclativcHumldiq 2( u'

Baromctic Pr€ssur( [l in.tl¡

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CALIBRATION DATA SHEET

'lndic¡tcs oul of lolcrancc condilion

( l )Not Applicablc fo¡ lvlodcl 8525

Thc Alnot Inst¡umcnt Cornpony hcrcby ccnilics thnt this crlilipmcnt lr'irs linrrtJ lo ntccl or ercccd tnanul.rclttrirtu s¡tcctl¡c¡tions'

This equipnrcnt has bccn c¡libi¡rc¡J uiing sron,trrds rvhn3c rccurilcics il?c trilccthlc lo thc N;llilnlll Inslilutc trl Stlndlrds lnd

Tcchn;lo_!y(NIST) rvithin thc li¡nits ofthc institurc's c¡lihrniir¡n scn icc. t )ilt (tlil'nlron systcm conlplicr Nilh lhc rcr¡uircmcntt

ofMlL-STD45662Á.

|IIANUFACTUITING (TUALITI'ASSU¡TANCE

<,4. ?'r¿ltttuE? 15 *r.r.,r- 17c¡rEctiED 8Y

Foñ 119.000{tl{ Rl¡V ó

DATE CIIECKED OY DA1'E

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MODELNUMBER ComouFlow'' 2c¿<SERIAL NUMBER /n'r 7(t

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162

AI{EXO G. Callbraclón delThermo-Anemometer ALNOR. Datos de Campo.

163

GaÍbración TermoanemometerANOR. Dalo¡ de campo, Junio 2{ de 1997

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164

AI|EXO 11. Tablas y Cartas de Densldad. Pslcrometrfa.

Fuentes: AM ER lCAt{ hIATIO}.|AL STAI{DAR DS INSTITUTE. AM ERlCAhl SOCI ETY

OF HEATING, REFRIGERATION AI'ID AIR CONDITIONING ENGINEERS-

Laboratory Methods of Testlng Fans for Ratlng. Atlanta: Amerlcan Soclety of

Heatlng, Refrlgeratlon and Alr Conditlonlng Engineers, 1995. p. 18, 19, 37'

(ANSUASHRAE 5l -1 985 Standard)

AMERICAhI NIATIOML STAI{DARDS INSTITUTE. AIR MOVEMENT AND

CoNTROL ASSOC|ATION. Laboratory Methods of Testlng Fans for Rating.

Arllntong Helghts: Alr Movement and Control Assoclatlon, 1995. p. 18, 19, 37'

(AF¡Sf /AM CA 210-85 Standard)

165

Tabl¿ I Psyehromatric Density Tablc

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R¡romclric Prc¡rn¡cIn. lls

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168

AI{EXO l. Aneglos de Equlpo de Laboratorlo para evaluar el desempeño de

ventlladores.

Fuentes: AMERtcAtt MT|ONAL STANDARDS lNsrlrurE- AMERIGA¡'| soclETY

OF HEATING, REFRIGERATION A}{D AIR CONDITIONING ENGINEERS'

Laboratory Methods of Testlng Fans for Ratlng. Atlanta: Amerlcan soclety of

Heafing, Refrlgeration and Air Gondittonlng Engineers, 1995' p' 27'36'

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AMERICAI.I I.IATIOML STAhIDARDS INSTITUTE. AIR MOVEMENT AND

coNTRoL ASsoclATloN. Laboratory Methods of Testlng Fans for Rating'

Arflntong Helghts: Alr Movement and control Assoclatlon, 1995' p' 27-36'

(AhISUAMCA 21 0-85 Standard)

DE\'¡CE

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169

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TIAIt:llsl.:

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NOTESl. Dol,tcd lincs on fan inlcü indic¡te on inlct bcll unrt onc cquivulent dr¡cl rliomct¿r which mly he uscd

for inlst duc! ¡imulo[ion.'fho ducü friction sholl no! bo considarcd.

2. Dotted tines on the outlct inrlicnto ¡ difTuscr conc rvhich mny bc usul to nppronch moroneorly flee rlclivory.

Figrrre ? Outlct Drrc{' Sclrrp-I'itot Trnversc in Outlct Duct

ANS¡'AMCA STANDAND 210.86 ANS¡'AS¡¡NAE STANDAND 6I-IO8I'

FLOW ANI)

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PrrfrssuRn FonltuL^E

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Unir¡rsiC¡l lutónoma d¡ Cccit¡ntl

sEccl0ft lrBLl0lEcl

s'rn^ ¡(;¡f 1'liNllll

1'||ANS|.'ORtrt ÁTION rllicE

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sTnAlGllTUNEn

Tn^NSrOlrllA'l'loN l'lEcu?. INCLUI,EI'ANI;LIiSU(;T;NSTEI)

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FLO1V AN¡)

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PNESSUNE FOIIMULAU

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NO'rESL Doütctl tino¡ on fun ir¡k:L irnlicute nn inlct bell und one cr¡uivulcnt rluc! rliunratcr which rrroy be userl

fur inlaü duct ¡irnutoüion. 'lhc riuct fric[ion slrtll not I rc considcred.

2. Thi¡ liguro nt¡ry tet'nrinntc nt l'l¡¡nu 0 ¡nrl intr'¡'chnn¡gcublc nozzlr:'r mny !e etlrploycd' ln thi¡

cnso AP = f'.r.3. Varlnble exhnuct ryrlunt ntny be nn uuxillnry f¡rn or n throLtling rlcvlcc'

Figute 8 Outlct Dr¡ct Sctup-Nozzlc on Dlrd r¡f Outlet Duct

ANSI'AMCA STANT'A¡TD ZIO.85 ANSI'ASIIRAE STANDA¡ID OI.1965

% MAX. - .6r D.

vAn¡AULltf:x il,r usTSYS'TET¡

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PL2 . Pt-6 PL.6

o.:t llJMrN.

I

rl.f¡ ll IMTN. 1r 1.6 lN.

1, MIN.t0.i¿6

6D.+.0.26 D. I'-0.00 i

sTnAr(;l¡TENI:n

TnANSTORMATION I'IECE SETTI,IN(:ltE^NS

FLO1V AND I'IIESSU¡TE FOR}TUÍ,AE

I,u

Qt- toeo CÁ,Yftt'jf,,

o - a,(f)

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P,= P,- P.

NOTDSl. Dotled lines on fon Inlct indicotc an ¡nlet l¡,tll onrl one equivalen! duc! diometer which lnry bc urad

for lnlst duc! ¡imul¡tion. Thc duct friction sh¡ll not bo considcred'!. Arldltionnl rluctrvork of ¡ny sizo inclurli¡rg elbows mny bc trsed to conncct betrvec¡r thc chnm'

bar and tho exit of thc lOD minlmum tcsl tlt¡ct.3. Vnrinblo erhuust rystom mny be on auxiliary f¡¡n or ¡¡ throttling tlcvicc.

{. Minimum M l¡ rtele¡mined by üho rcquircmcnlt of ?'3'{ for lhis Figuro'

Flgure g Or¡tlct Dr¡ct Sctup-Nozzlc o¡¡ Dnd of Clrarnbcr

ANSTTAMeA ST^NnARt) 210¡ñ ANS¡'islln^D sTANnAtlD 6t't0E5

V^nlABLEEX¡IAUSTSYSTEM

172

. L¡ _-._.1

il:lilii";-tj]

I

R¡.0 lN. =0.21 |N.;.(if{

srn^lcnTENDnTn/rNSFOIIMA'TION PIECE

FLOW AND PNESSURI:

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o = o,(f) Itr¡ = It

vAlt¡^l¡l,EEXIIAUSTSISTUM

Pú

FOnITtUL^ll

(f)'[t)

"-e)g)r.=ffi'n,

Pr- l',r+ t'.+¡(

Itr= I'¿- lt,,

P,a P - ,'.

NO',flrS

l. DotterllinesonfoninleLindic¡teoninletbellondon<equivalen!dutttli¡n¡cterwhichnroybcusarlii, ini"t Ju"t s¡-ulotion. 'fhc riuct f¡iction shall noü bc cunsitlrre¡l'

9. Atlditiorr¡l {¡3! rvork "f

';il-;;;;' iirclurlinx elltown' ntay be used to conncct l¡ctnccr¡ tho

ch:rmbcr nnd the e¡il of thc l0D ntini¡num test rluct'

3. Vnrinble exh¡u¡t sy!lom [lny bc an ouriliary f¡rn rrr n throttli¡rp device'

,1. Tho ¡tistnnce from tha or¡l fn"o-ot thc Inr[cit noz¿lc to tha dowt¡strcnln aettling nrcnru rhnll

l¡e n minimum of 2.6 tlrro¡t tlinmctar¡ of [hc l¡rFest nozzlc'

;. it4i;Ñ; M k rlele¡min:i bv tho rcqulranrcnts of ?'J'{ for lhis Figure'

Figurcl0outtctDuctSetup_Illu|1ip|cNrrzz|esi¡¡C|¡nlnlrcr

ANS¡,AIIICA S'TANDAnD 2l'r{l ANSI,^S¡rnAE STANDAIID 5r-19E6

t73

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6D. ¡rllN.

t.t lN. :0.25 ¡N.

P,, A,'

SET:'T.INGITEANS

FLOW AND I'ITUSSUITE FORIIULAD

Qt= Ioe6 Ci,l't/.\P-Tp, l',= l'n

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I'n= I'nl' I'.

I'r = l'u' l'n

P,= I'r- l'.

N(rTES

l. Dottedlinasonfoninlelinrlic¡teoninlcLl¡cllo¡rrlonccquivolcntttucütliomclerwhichmoybcuscd' for inlat duct simúlot¡on. Tho duct f¡iction shall not l'c cons¡(lerc(l'

2. Dotterl lines on f¡¡n ouUot indicote ¡ unifurm rtuct 2 to 3 er¡uivalcttt lli¡rmctc¡'s.long nnd of an

nr.¡r withln + 0'57, of th¿ fon outlet nreo and 3r shrf'e to f¡t tlre fun outlct' Thi! may l'e used

to sln¡ul¡tc nn outlct rluct' Thc outlet duct friction shr¡ll not l'e contidcrcd'

3. The fon mny lrc taltod wittrout outlat dr¡ct in rvhich cnsa it shrll l¡e mounterl on thc cnd of

tho eh¡mbcr..1. Vnriul¡le cxhaust lystcm mny be an nuxllinry f¡tn ot'n tlrrottling device'

6. Dimcnsion J shnll ba of lc¡si t.0 timcs ttrc frn cquivnlcnt rlisch:rrFc ¡li¡rmctcr for f¡rns with

uri¡ of rotr¡tion pu.puu,J¡"ulniio l,lro tlisclurrgc flurv und ttt lottcL 2.0 tinrcs the fnn ettuivnlcnt

rlischnrgo rlinmcttr ior fnn¡ with ¡,'is of rol¡tior nttrnl¡cl to thc dl¡ch¡rrgc flow.

G. Tcmpcrnturc 1., mny be considered eq¡ul I o ¿rt '

FigurelloutlctC|¡¡nrberSctrrp_NozzlconEndofClram|¡cr

ANS¡'AMCA STANDAND 2IO{5 ANST'ASIINAE STANDAND 'I'¡985

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174

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I'r, - o

l'o = l'r 'l l'.l\= l'n- Pu

Pr'l'r- lt,

NOTE!it, Dott¡dlinc¡unf¡nínletinrlic¡launinletbell¡nJorrccquivulentrluctrlínrnutr:rrhichnroybuuscdfor i¡llet ducü ¡irnulutiun. Thc duct lricLlor ¡h¡ll no:, bc consirlercd.2. Dottc<l linar on fnn outlct indicntc r uriform duct 2 to S crluiv¡lerrt di¡rlnetc¡'s long nnd of nn

nroo irilhln t 0.67" of lhc fon uutlct nrca end n rtrnpc [u tit the f¡u uullct. Thi¡ rrny be used

to ¡hnr¡latc nn outtut tlucL Ttrc outlct rtuct l¡ictlon ¡hnll not be cunridcrerl.!. Thc fnn mot üo tc¡lcd rvil,h<lüt outtct rluct lrr rvhlch cnsa lt ¡hnll bc tnounted on thc cnrl ofthc chnn¡b¿r.{. V¡rlnl¡lc erhuu¡t rystcrn rrrny lrc nn nurilirrT fnn ur ¡¡ lhrut'.ling rlcvlcc.E. 'fhe di¡t¡ncc from thc crit fnco of tho l¡rrgcst nuzzlu lo the rlownrtrcn¡n scltllng ntennr rhnllüc ¡ mi¡rlmum uf 2.6 thro¡t dlnmetetr uf the l¡r¡lerl nu¿zlu.6' Di¡nculon J lhnll l¡c nl' lenrl l'0 tlnres thc f:rn cr¡uivnlent tli¡chnrgc rlhrtnetcr fur fnnr with¡rls of rol.ntlon petpcnrllculnr to tho dischnrgc llow nnd nt lca¡t 2.0 lllnc¡ lhe lnn crtt¡ivnlenltlirch:rrgc dl¡meter for fnus wlth nxls of rotnüon plrnllcl lo thc disehnrgc llul.?. Tem¡rcrrlurc l.r ntnt lro conrklcrcrl erlual to l¿..

l¡igurc 12 Outlct Cft ¡¡nl¡er Sctr lt¡-lVl¡¡ltiDlc Nozzlcs ln Chnlnl¡cr

ANSITAMC^ Sl'A¡{DAnr' 210-c0 ANS¡rAslllt^E ST^ND^|iU 0l.1916 ¡

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FLOW AND I'I{ESSURIT FONIIULAD

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Qt - %At I'o - I',

q = a, (f) P,= I'o- t',,

u"-* P,- t',- P,

Nr)'t¡tsl. Doltcd linas on fon inlct tldlcato un inlc[ hrill rnd onc cquivnlent duct rliarnclor rhlch may bo uscd

lor lnlot duct ¡imulotlon. Tho duc! frictlon ¡holl not bc consldererl'

2. Dottcd lincs on fnn outlct lnrllcrtc o unlform duct 2 to 3 cquivnlent rlinmctarrlong and of ¡n

¡¡co wlthln f 0'69É of I'hc fnn outlct nrco ond n shnpo to ñL tho fnn or¡tlet' Thl¡ mlt be u¡ed

üo rlmulnto nn outtet duct. The oul,let rluct frlctlon shnll not [¡o consklcrcd.

3. Artrlltlonnl dt¡ctwork of ¡ny ¡lz¿ lnclrrrtlrrg clltorvr mly bc rrscrl to connect bctrrecn tho ch¡m'

bcr ¡nrl tho c¡it of thc lOD mlnlmum tcsü rluct.l. Y¡rlobl¡ ¡uf¡ply ¡t¡tem m¡y bs ¡n nuxlllnry ftrn or n throttllng rlovlco'

Ftgurc ll Inlct Chnnrl¡ur Sctup-Pltot Tr¡ve¡sc in Duct

l¡'l ii tl:¡, ..'/ . . ' ,.r,. .

-r¡tsuÁmeÁ étrrxn¿r no zlo¡¡ rtr'ls¡irtslr nAE STANDAnD 6l'¡08ó

l?6

I¡-.I

'flr^Nsl'onil^Tr(rNI'rucE

r INCLUI,ED.^NCLttsuccEsrEu o.¡ ll MlN.STRAIGII'TENEII

oR slloorllllro Pú ^PMEANS

,-(*)g)r"-(ffi6)'n,

F'LOW AND I'ITI'SSUNE TONMULAE

^ rosa cA,Y6Fni Pa't',cg.á=.-- vt _ E0'

Pn- Ps

o - u,(Í)Itn - It.

Itt- I'o- I'u

I', o l't' P'

NOTnSl. Dottcrlllncronfoni¡rluüIn{lcatc¡nll¡lctl¡ellon,Ioncequlvulcrttductrliomttcrwhichnroybeuscrltor i¡¡lct duct rinrulul,ion,'l'ho duc! frictlun chnll noü bc consirlc¡crl'2. Dotturl linc¡ on fnn outlul l¡rrlic:lto r tulfoÍnt duct 2 to it ertuivnlcnt tliu¡rclcrs lurrF ¡rntl of nll¡rren withln + 0.6,ri of the fen outlc! rrcn snd r shrDe to fil. tho fon outlet. Thi¡ mny bc uscd

to slmuluto nn outlot rluct. Tha outlot duct frlclion ¡l¡nll not l¡c consirletcd.

J. Duct lcnglh ?D. nrny be ahortencd to ¡¡ut lc¡r thtn 2D. rrhcrr lt cun Üe dclllonsttlrtcrl, by nlmver¡c of D, üy lrltot-stutlc tubo locutcd ¡ dintnnca D. u¡rlrentn front lhc ltoz¿lc enl¡¡nce or

dorvn¡lrc¡m fronr lhc rt]llghtoncr or rntooth¡rrg mcnn!. thrt tha enctft rotio D ls lt¡s thn¡¡

l.l when tha vcloelty lr grritor th¡n 1200 fpm. Smoothlng lrcnrr ¡uch n¡ ¡crcenr, pcrfolnlodplutel, or other nlcdln nrny bo u!ed,l. vnrlal¡lc ¡upuly ry¡le¡n mny bc ¡n aurltlnry f¡n or ¡ throttllrrg rlcvlco, onc or morc rupplyryrlemr, eoch wlth ll¡ own noz¿l:, mny bc u¡cd.

Figurc l{ I¡¡tct Ct¡o¡rrbcr Sctr¡p-Ductctl Nozzte o¡r Ctrun¡l¡cr

ANsITAMCA S'r^ND^ltf, 2t0{6 ^NS¡rASl¡lrAE

STANOAITD¡l'1066

177

t,L.8I

Pt..t

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FLOW AND NITESSUNE FONMULAE

Qt- tos6 v@ia-ttc¡,| p,- r,n

q - a,(3)

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Itn - l'n

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Pt' l't - Pn

P,- Pt- P.

¡.ó lN.ro.¿5lN.

SETTI,IN(IilE^NS

¡¡r' (Sc. troa. at

"-ffie)Pt'

ANS¡'AMCA STANDAND 2 II}86 IANS¡'A SI TNA E STANDAND óI.tO85

NOTESl' Dottod liner on fon inloü inrlic¡tc ¡n lnlct br:ll anrl one equivolenl ¡luct diomctc¡ which may bo usxlfor Inlct duct rimul¡tion, Tho duct lriction ¡h¡ll not tro conií.Je¡erl.2' Dotlerl llnus on f¡n ontlct Indlc¡te ¡ r¡niform ttuct 2 to 3 equivnlcnt rJinmotcr¡ long nnrt of lnnrcn rrlthln * 0.696 of thc f¡n outlct ¡r¿¡ on¡l u rhnpe to lit the fnn ouilct. Thl¡ moy be urallo ¡lmulnlo an outlct duct. Tho ouilot rrucl fricilon ¡hurl not rro eonrrrrcrerr.C. Vnrl¡hla supply ryrtem may bc en auxillory f¡n or throtUing rlavlca.'l' Tho dl¡t¡nco from tho erlt f¡co of tho lorgcit nozzlo to the rlJwnst¡c¡m sctttlng mennr shrltba ¡ mlnhnun of 2.6 thro¡t dl¡mctc¡¡ of tho'ilrgcst nozzlc.

Flgurc l5 Inlct Clrombcr Sclup-f[ull,lplc Nozztcs In Cl¡¡ml¡er

178

Pt,.t'tl0¡r' MlN.--.i

a.on.+[f[ u, --';f,u,an,+f lf rr,--!

PLII

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TIUN PI¡;CD

FLOlV

n"-(4¡,Y,- toe6 t[ü

Qt't\At

AND PRDSSURE FORIIIUL¡\E

),.,

o-0,(g)

l. Dotted tlner on Intct Indic¡ta nn lnlet bell whi.:h may be urcrl to :rpproach nture nenrly frl:dollvrry.2. Dottc¡l tincs on f¡n outlet lnrlicnte ¡ unlform duct 2 to 3 cquivalent dinmaters lonf nnd of :¡n

¡ra¡ wllhln *, 0.67" of thc fon outtot ¡rea rlrrl a nhnpe to llt th¿ fr¡r outlet. 'fhls m¡y bc u¡cd

to ¡imulnta on oultot duct. Thc outtct duct frlctk'n ¡h¡lt not l¡e con¡id¿red'

Figure 16 Intet Duct Setu¡r-'ttltot Trnverse i¡r Inlet l)uct

ANS¡,AMC^ STANUAnD 210{5 ANSI'rrs¡tn^It SlltND^ltl' 5l't0E6

P"-+

STNAICIITENE¡I

?,- Pt (fl'(fl)

ProP,t+P.-I(*

Po- I"

Pr- Po - Pn

Pr- Pr- P,

NOTIIS

l?9

A¡IEXO J. Caracterlstlcas unldad ventlladora tlpo 40 FS.

Fuente: CARR|ER EeUtpRAc s.A. Unldades Fancoil: Serle 40FS + 28VQ/HQ-

Call: Canier EqulPrac, s.f- 6 P-

Uniraftid.rl Autónoma a? (hc¡a.nta

SECCl0ñ E'lU0ltCr

180

UNIDN)ESHANCOIT40FS + 28VQ/HQDISENOMODULAREsu orrctctítlis E rcl¡ciúr 6t.Éhrmcnlccü b rtrlctiot, pcmilicndo 18@rlilur¡cio'n6 dc tipo vcnisl u ho¡imtd. & rcdoo l¡s rcirüda dcl clicntc fiMl.

YERSATILIDADl¡ conliturrcilh mslul.r t lot tipot dc dÉorr¡ vcilk¡l t horim¡td dc kE Scrlrnlinca

mu¡r¡Dtic¡ñ rmpl¡¡ftntc l$ ¡rritilkl¡dca dG

slción: cl dicñ¡ürr Püdrc Gsootcr cnlrc ó

crlxibdc Y 5 oubl6 difcml6.

PRESENTACIONt¡s Unil¡dc F¡n Coil '10F5+28VQ/HQDcrlcncct I h f.nilb EQUIPRAC' CA-h n¡ gn ¿ mmi¡¿orc dc uPreirin dircü.

E3t¡n mFsl¡l Por:

- Uor Scclhr Vcntil¡dqr 10FS

- Un¡ Sción ScrPentlo 2EvQ (Detlrvdhrlt ó 2EltQ (DGat!¡ HdiDúl)'

Son dirlt¡drr cpcci¡lmcnc p|n irl¡l¡tscn caÉcio tlqallc dc lt3dcÑir3. ¡Fd¡-motos. oficinrs y boks oftrci¡lcr.

Sw nrimio¡la c¡nctcrl<io¡ ¡on: Frciliüd¿c imr¡lrcirin. Dicño Mdulr y Vcmtili'd¡d.

FACILIDAD DEINSTALACIONErtri Unidadc gmJca rcr insuledl hrtri'

¿ontal o vcrti6lrurtc. sc¡ún ru rter¡r y

tlcocndic¡do rtcl sprcio rlis¡nniblc' ddiicit¡rJo¡ ¡clcccionl cntrc tl M¡xlckrrOfS + f¡vQ rcnic¡l o ¡OFS - l8llQhrizot¡|.

CALIDADt¡ i¡rcri{h cr m Poduao EQUIPRAC

¡iir¡u l¡ m¡¡¡mri:¡tr¡tilüdurtoFrd[Jmirno Ycfrimir'coño Fr GldodGopcúih t mtrlddniatS'

l.¡ ha¡ vkl¡ rúu'l dc hc cquipoc atl r*¡rrd¡ lor b c¡libd d. b mPoncrur' 9ccooúrrar m hr 9rí6 t fia¡ omdcidrt6 ilEltr Dlúl¡ d mqü¡mtü ú ¡n¡ ld';"úr. t ;*td 6t n¡s dc 15 rñG dc

cr6ricmir. ¡rnnúrrn s ¡nErti(h'

SBRVICIOEQUTPRAC S.A-¡tnvcdcunr rny'ir rcd

óc-icul¡ün¡o dkca¡mlc dcd! h l¡tri-cr. tr,¡ntiu cl 3on¡niro.|G qrFl6qiÉnrtca I ¡crir P¡.4 lül cqulFr'

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COMPONENTESSECCIONVENTILADORA40 FSDirúniuc cn cittco l¡ñ!i6. qüG mocj¡nauá¡k¡ dc rirc ¿c¿c 6m CFM tsu 1$0óFM. Di*lt.ütt pt. ¡umi¡i¡t¡s lo oud¡-lc rdcurdoo I ll epccidrda dc lr S¡ciütScrFntln (2lVQ/HQ).

lrlo Nkcl d:l Ruldo:

l¡-sccción rcntil¡dorr tc G¡rrtcrir''Polqür lit ir

"otptcutcntc ¡bl¡d¡ cn ¡u intc'

Ár. iolttn¿qi on. op"rrción or blio niwl

dc ruftb.

Mobi d! lÉ Vrlocldtd6:ói w¡ril¡dc dc m/c di'do f'oliundoir rtción r¡tn ts ;cccaidrdc d' sudrldc ¡irc ldo.

F¡llcDc flcil rco ¡rrr ro mrlroimic¡lo'

Rrlla|r Inlanr:P¡ñ con:¡iona cldari*

SECCION SERPENTIN28vQ/llQSc¡¡cntl¡:iiu-tin¡.Cobt. .on .ircuito dc rclri¡crrción

rcdisci:óo. lo qut imrctncru $t 'fricnú

tn

nl¡ dcl 151.

Contrloncdc Uquldo Y Suttlón

Slrndtrd:lmlir¡do tn cl c¡tcrior. Esto l¡ciliu ul¡rlpidr insuhción.

Corlrol dt nuF da ttfrl¡trmlt AontrnGrr¡ntir¡ un óptimo tnlrhmicnto ¡ dchu'midifsio'lrndtJr dr Condtnsdo incll¡rd¡:

Ette dirño frcitit¡ cl rtFdo dtlnric Y r{iuproblcmú dc húftdrd I lolco'

ACCESORIOSlor rctrrrio quc r cntrc¡l n con h ünidrd

IN:

- Mrtto Podrl¡¡ltot

- iicu-r.t".on Pirtón lt¡ndÍd

Accaodc O¡rioulc

- Fllt.o d. tlrt

- Flltro ¡ct¡dor

- Olror tklonrt asFd'lrr

- Vllnls dc crPrruión

- Tcmct¡lo llV- iirnoct¡¡o co¡ l¡lr'ruplor dl J irle

cldtd.t

- ¡ntaililo¡ d. t rclrid¡dc

- ?ha ¡ gcllb Prn hltm"lor

- Oltol KO'16 dr'mñl',' t oFmló¡

Ei!!

-:t:: :Ii:l'¡t

i:li¡l

i,iiJ

UNIDAD 140 FS+

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zvlf¡¡zooz¡¡¡Eo

182

CARACTERISTICAS TECNICAS

UNIDAD 4OFSMODELO 0?5 t20 160 200 220

PESO (L0) $ @ 6l 65 72

ALIURA (PULG) rg.il2

Éo5=

POTENCIA (l¡Pl v6 ltt tta I

VELOCIDAD (RPM' ro5(l t075 il(n tm0

voLf^JEtF^SE/UZ 208-2t0tltÑ

AMP. MARC¡IA to !.t a.5 ó

ACOPLE DIRECTO

VELOCID^DES 7 I

48JFz,3d

cANilDAO-Tlno t.cENTRlnrüo

DESC.\RGÁ vnRTtc,\L V lloRlT.oNTAL

C,\UDAL NOMINAL rJoIr5olrzsolrrsoIno

DIAMETNOX ANCHo tl'ult.l

v¡a

tuIt

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CANTIDAD I

DIMENSION IPULG.I 2l¡la

2l ¡l7tl,

2lr20tt.

2lt21t l,

UNIDAD 28 VQ/HQMODELO 024 )30 ¡J6 t)42 04t 060

PESO rLlll !6 J1 ¡0 1¡ Jú t2

ALTURA IPULC.) :0:¡0 ló.u D.9t ¡tu¡

RETRIOERANTE .CONTROT t.I! . ¡ccu^lt¡

zFzdO.Ég¡q

C^NTID^D ' r¡PO | . EXP¡\Sto.r DlRtcrA

No. FILAS J 1

ALETAS/PULG. tl t2

^REA (l'lEsll 2.0¡ 2.52 .t.|l t.78 1.(n

TIATERIAL COlIRE. ALUMINIO

xtdzoL'

LTQUIDO tt8

succloN tt1

DRENAJE CONDUIT I/' F¡'T

TJNID^D cfM

YELOCIDAD DEL VTTTIIAÍX}R

ALTA MI,DIA ¡,\JA

PnESloN EsrAncA lP. c.^.,

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40 Fs200

t.5m 0.9, 0.87 0.sr i

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t.9qt 0.G6 0.53

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40 FS220

t.tor, l.:rr

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Lm0 .¡¡ LrJ

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2.100 ¡ 0.76

t.500 tlP.C.Á.: Pia rlc mlumnr dc r¡ul

r-N -l '--

r83

AI|EXO K. Datos de Campo obtenldos en el desarrollo de las pruebas'

184

Datos de Gampo- Determlnaclones { a 8' Dla I -

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072 1020 008 806

860 882 873 836 881

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136 t08B t09g 107!

118 1936 l32S 110?

162 t316 f32E 1oEf

180 11rt 1162 l09f 172

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I22,e123,0

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rsas 1550 1515 llSSl

r293 1376 1S01 12361 t 337

Yclocld.tl Brut. (lPÍlL

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áp (¡n.!01

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0,226

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0,233

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I o.zs

I 0,23

I o,zr

I 0.2f

r80 f510 1531 1.6s1

d66 tBll 1796 11991

557 to37 lTaa ll27lEBz lE37 1502 t160 | 691

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t7,l

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2.1

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89,00

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1.288 |

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0,280

0.267

0.27 |

0,27 |

0,27 I

o,2l0,27

0,2?

0,27

0,272n_?7[

1629 1639 tE36 t6f!1607 1858 1S30 1501

17oB 1966 1923 163l

t?08 t?30 17,|5 ,l57: 717

15,01

t6,01

25.01

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0,30f0,297

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0,301|

0,3051

0.908

lo,e05lo,goa0,309

0.309

0,01

0.31

rrsr trra l7f7 18401

rrTt 2063 2029 17061

181{ 2092 20{5 1?011

rBgg l8r0 t8r7 t686l t 828

185

Datos de Campo. Determlnaclones I a 8. Dla 2.

tpfücl

t¡¿l¡cl

ttfr áp (h.u,S; Velocldad Bnitr fibml(.f) mln max YY^

29.0

29,0

29.0

29,0

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28.9

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2S.0

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27,7

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0,168

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