tubo de pitot y pérdidas de calor en el secador
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RESUMEN
El presente trabajo corresponde a la práctica de medidas de un flujo através de un tubo de Pitot y pérdidas de calor en un secador de bandejas,
La práctica nos ha permitido hallar la distribución de las velocidades
para un flujo de aire en una tubería de plástico acrílico, utilizando un sistema
con tubo de Pitot, determinando las velocidades de mediciones puntuales
mediante el método de las áreas equivalentes, el método ráfico y el métodode la intera ! obteniendo un rano de resultados para los caudales de "#$#%#&
' #$#%&() m*+s, para la posición mas lenta del ventilador y "#$*- ' #$./.)
m*+s en la posición mas rápida$
0e determina el calor que pierde a través de las paredes de un secador
cuando fluye aire caliente dentro de este, para el análisis en cuanto a la
transferencia de calor solo consideraremos conducción y convección "libre y
forzada), mas no radiación ya que sus efectos para nuestro caso son
despreciables$ El calor perdido por el flujo de aire dio .&$.%/( 1atts y
haciendo balance de enerías se obtiene pérdidas de2 &-&$(* 1atts$
Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 1
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INTRODUCCIÓN
3osotros como futuros inenieros químicos, debemos tener un sólido
conocimiento de los mecanismos físicos que ocurren en una transferencia de
materia y de enería "calor), que son fundamentales en todo proceso industrial,
para ello debemos tener conocimiento de instrumentos que permitan medir por
ejemplo que cantidad de materia se transfiere 4y como podría determinar el
calor que se pierde en una operación unitaria$
Para determinar el flujo de un fluido que pasa por una tubería se hace
uso de medidores, uno de los medidores más sencillos que permite cumplir con
este propósito es el 5ubo de Pitot$
Los objetivos de esta e6periencia son determinar la velocidad promedio
de una corriente de aire que circula por un tubo de P78 a partir de datos de
velocidades puntuales y calcular la pérdida de calor por las superficies
verticales y horizontales en un secador de bandejas cuando una corriente de
aire caliente fluye dentro del secador$
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HISTORIA
En épocas pasadas la mayoría de los procesos fueron de tipointermitente y la práctica com9n consistió en pesar los reactantes y los
productos finales$ La aplicación de los procesos continuos creó la necesidad de
contabilizar los materiales de forma continua, lo que motivó el requerimiento
de disponer de mediciones precisas de flujo$ El tubo de Pitot fue empleado por
primera vez el a:o de &*(, por su creador Pitot, para medir la velocidad en la
corriente de aua, a consecuencia de esto a recibido el nombre de tubo dePitot$
El médico francés Louis Poiseville "&-- ' /;-), estaba sumamente
interesado en averiuar cual era el flujo de la sanre en las venas y los
capilares, lo cual llevó a investiar el flujo en tubos de diámetro muy peque:o$
<ar=er en -(( utilizando aua como fluido, halló que un tubo de #,m de
diámetro daba lecturas que estaban de acuerdo con la fórmula usual hasta que
se lleaba a velocidades de #,(m+s$ Esos tubos de choque tan min9sculos,
hechos de tubitos de los que se utilizan en las jerinuillas hipodérmicas han
sido empleados por 0tanton y otros para estudiar la circulación de un fluido
cerca de la pared de la tubería$
El tubo de Pitot es usado para medir velocidades de flujo de ases y+o,
vapores a nivel de laboratorio, pero no es 9til a nivel industrial porque sólo
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mide velocidades puntuales, además sus aujeros se obstruyen con mucha
facilidad dejando de funcionar$
>unque el instrumento oriinal de Pitot se dise:ó para efectuar
mediciones de la presión de estancamiento solamente, actualmente se utiliza
una combinación de tubos de Pitot "que mide la presión total) y un tubo
piezométrico "mide la presión estática), a este tubo de Pitot modificado se le
llama tubo de Prandtl, que mide la diferencia de los dos "presión dinámica), es
muy utilizado en los laboratorios con líquidos y ases, siendo el instrumento
estándar para medir la velocidad del aire en aerodinámica y la velocidad y el
caudal en los ventiladores$
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PRINCIPIOS TEÓRICOS
FLUIDO 5odos los ases y líquidos reciben el nombre de fluidos, con lo cual se
indica que no tiene forma definida como los sólidos, sino que fluyen, es decir,
escurren bajo la acción de fuerzas$
En los líquidos las moléculas están más cercanas entre sí debido a las
fuerzas de atracción, y toman la forma del recipiente que los contiene,conservando su volumen prácticamente constante$ La superficie libre de un
líquido en reposo es siempre horizontal$
Los ases están formados por moléculas que se mueven en todas
direcciones, por lo que ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene,
aunque sean colocados en equipos de diferentes formas$
PRESIÓN ESTÁTICA
La estática de los fluidos se relaciona con las propiedades de los líquidos
en reposo$ ?n líquido en equilibrio recibe sólo fuerzas de compresión, así, la
intensidad de esta fuerza recibe el nombre de presión estática y mide lapresión que tiene un fluido en una línea o recipiente$
Esta presión se mide haciendo un peque:o aujero perpendicular a la
superficie, a este aujero se le denomina orificio piezométrico$
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PRESIÓN DINÁMICA
La presión dinámica es aquella que mide la enería cinética en la cual se
desplaza el fluido$ Esta presión de da efectuando la diferencia entre lapresión de estancamiento y la presión estática$
PRESIÓN TOTAL O DE ESTANCAMIENTO
Esta se mide principalmente con el objeto de determinar velocidades o
caudales$ Es la suma de la presión estática y dinámica, es la presión totalejercida por un fluido en movimiento sobre un plano perpendicular a la
dirección del movimiento$
MANÓMETRO INCLINADO
8uando la presión medida es muy peque:a, por ejemplo menor a ## mmde la columna líquida, no es posible utilizar ni el manómetro en ? ni el
manómetro de una sola rama para obtener una medición precisa, frente a este
problema se hace uso de un manómetro inclinado, el cual nos ofrece aumentar
la precisión de la medida$
MEDIDORES DE CAUDAL?n medidor de caudal es un aparato que determina, eneralmente por
una medida, la cantidad de flujo que por unidad de tiempo pasa a través de una
sección transversal dada$
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TUBO DE PITOT
Este aparato proporciona velocidades puntuales y consiste en dos tubos
concéntricos$ El tubo e6terior esta perforada con huecos perpendiculares alflujo para medir la presión estática$ El fluido que esta desplazándose queda en
reposo "punto de estancamiento) en la entrada del tubo interno y el tubo
transmite una presión de impacto equivalente a la enería cinética del fluido
que está fluyendo "7(+()$
El tubo Pitot es sólo recomendable si la distribución de velocidades esuniforme y no hay sólidos en suspensión$ El tubo de Pitot tiene dos randes
desventajas2
• El tubo Pitot no proporciona directamente la velocidad media$
• Las lecturas para ases son e6tremadamente peque:as$ 8uando se
emplea para ases de baja presión, debe utilizarse aluna forma
multiplicativa de la medida como manómetros diferenciales y
manómetros inclinados$
El Pitot es un instrumento que debe ser calibrado por el operador, quien
utiliza para ello un manómetro diferencial en @?A abierto "con aua) y un
manómetro diferencial inclinado "con aceite)$
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BALANCE DE ENERGÍA ENTRE LOS PUNTOS (1) Y (2)
%& 2
2
221
2
11 '' (g2 P
(g2 P
+++⋅+=+⋅+ ν
γ
ν
γ
γ ν
P g ∆⋅⋅= 21
8uando hay fricción2
γ ν
P g C
p
∆⋅⋅⋅= 21
El coeficiente 8p suele ser unitario para un 5ubo de Pitot bien dise:ado$
Esto sinifica que la fricción entre ") y "() es muy peque:a y que la caída de
presión por un 5ubo de Pitot sólo es atribuible al cambio de enería cinética$
MÉTODOS PARA DETERMINAR EL CAUDAL DE FLUJO CON UN TUBO
DE PITOT
a) Mé!"! "# $a% Á&#a% E'*a$#+#%
?n método par obtener el caudal de flujo a partir de las
determinaciones de la velocidad, consiste en dividir la sección de tubo de corte
transversal, en un n9mero iual de áreas anulares y efectuar la medición de lasvelocidades a través de estas áreas colocando el aparato o instrumento para
las determinaciones de la velocidad en los puntos donde están los promedios de
estas velocidades$ Estos puntos se consideran como los puntos medios de las
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áreas, es decir, en los puntos donde los círculos dividen a estas áreas por la
mitad$
,) Mé!"! "# $a I+#-&a$ G&./0a
En este método se rafica la velocidad multiplicada por el radio obtenida
de los puntos en los cuales se pudo leer versus el radio, el área bajo la curva
resultante es, entonces, equivalente a la e6presión interal, y así puede
obtenerse ráficamente el área$ Este método es el más adecuado, y para
obtener mayor e6actitud se recomienda tener una ran cantidad de puntos
dentro del tubo$
dAV dQ ⋅=
rdr V dQ
RQ
⋅⋅⋅= ∫ ∫ π 2**
∫ ⋅⋅⋅=
R
rdr V Q*
2 π
0) Mé!"! "# $a -&./0a &!3#"!43.53! %6 N7 R#8+!$"%3.53!
En este método se toma la velocidad má6ima en el eje de la tubería, y
con los valores de densidad, viscosidad y con el diámetro medido se obtiene el
n9mero de Beynolds$ Para calcular el valor de la velocidad promedio se inresa
a la rafica 7promedio+7má6ima 7s$ Be, con el 3C Beynolds e interceptando a la curva
para trazar una línea horizontal y tomar el valor de 7 promedio+7má6imo$ 8onocido
este valor basta multiplicarlo por la velocidad má6ima para obtener la
velocidad promedio$
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Para obtener el caudal promedio se multiplica la velocidad promedio con
el área de la sección transversal de trabajo$
PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
Está relacionada con la razón de intercambio de calor entre cuerpos
calientes y fríos llamados fuente y recibidor, en otras palabras, es el estudio
de las velocidades a las cuales el calor se intercambia entre fuentes de calor yrecibidores, tratados usualmente de manera independiente$ Los procesos de
transferencia de calor se relacionan con las razones de intercambio térmico,
tal como ocurre en equipos de transferencia de calor, tanto en ineniería
mecánica como en los procesos químicos$
TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN
Es un proceso de propaación de enería en un medio sólido, líquido o
aseoso, mediante comunicación molecular directa o entre cuerpos a distintas
temperaturas, es decir, las moléculas más calientes "más enería y
movimiento), brindan esta enería a las moléculas de baja enería y movimiento$
En el caso de líquidos y ases esta transferencia es importante, siempre ycuando se tomen las precauciones debidas para eliminar las corrientes
naturales de flujo que pueden presentarse como consecuencia de la diferencia
de densidades que e6perimentan estos$ De aquí que la transferencia de calor
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por conducción es de particular importancia en sólidos sujetos a una diferencia
de temperaturas$
>l e6istir un radiente de temperatura dentro del medio, la 0eunda Ley
de la 5ermodinámica establece que la transferencia de calor se lleva a cabo
desde la reión de mayor temperatura hacia la de menor temperatura$
0e dice que el calor es proporcional al radiente de temperatura, es decir2
X T K q∂
∂−=
,
Donde2
q2 Flujo de calor por unidad de área2
G2 8onductividad térmica del material
X
T
∂
∂ 2 Hradiente de temperatura
La conductividad térmica de los sólidos es mayor que la de los líquidos, la
que a su vez es mayor que la de los ases$
TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONECCIÓN
0e debe al movimiento del fluido$ El fluido frío adyacente a superficies
calientes recibe calor que lueo transfiere al resto del fluido frío mezclándose
con él$ Es también la transferencia de enería debido al movimiento molecular
aleatorio "difusión), más la enería que se transfiere mediante el movimiento
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lobal o macroscópico del fluido$
TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONECCIÓN LIBRE
Icurre cuando el movimiento del fluido no se complementa por
aitación mecánica$
La convección natural resulta como consecuencia de las fuerzas de
empuje que, ejercen sobre este cuando disminuye su densidad, al
encontrarse en la vecindad de la superficie de transferencia de calor y en
presencia de un campo ravitacional, en resumen, la diferencia de
densidad del fluido debido a las diferencias de temperatura del sistema
proporciona la fuerza requerida para el movimiento del fluido$
TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONECCIÓN FOR9ADA
8uando el fluido se aita mecánicamente, el calor se transfiere
por convección forzada, cuando el fluido es perturbado por diferencia
de presión o por medios mecánicos se produce la convección forzada$
N:MERO DE GRASHOF
Es un n9mero adimensional que puede interpretarse fácilmente como el
cociente de fuerzas de empuje a fuerzas viscosas de un fluido en convección
libre$
( )2
ν β
LT T Gr s
L
⋅−⋅= ∞
Donde2
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β2 8oeficiente de e6pansión volumétrica
( )∞
∞
−⋅−
=T T s ρ
ρ ρ β
5 s2 5emperatura de la superficie
5 ∞2 5emperatura del medio
L2 Lonitud característica
ν2 7elocidad del fluido
ρ∞2 Densidad del medio Densidad del fluido
ρ2 Densidad del fluido
N:MERO DE PRANDTL
Es un parámetro adimensional cuyo sinificado físico relaciona la
difusividad de momento "v) con la difusividad térmica "α)$ Belaciona las
manitudes relativas de la transferencia de la cantidad de movimiento y decalor en el fluido$ Es decir, relaciona los espesores relativos de las capas
hidrodinámicas y térmicas$
Para el caso de un as la temperatura de movimiento y de calor son
comparables por tanto se le considera cercano a la unidad$
α µ -Pr =⋅=
K Cp
N:MERO DE NUSSELT
0e define en términos de la conductividad térmica del fluido,
proporciona una medida de transferencia de calor por convección que ocurre en
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la superficie$
f K
Lh Nu
⋅=
Donde2
h2 8oeficiente de convección local
L2 Lonitud característica
Gf2 8onductividad térmica del fluido
PÉRDIDAS DE CALOR EN EL SECADOR
5oda operación de secado involucra la transferencia de calor y masa
simultáneamente2 transferencia de calor para evaporar el líquido y
transferencia masa en humedad interna y líquido evaporado$ En secado directo
el calor es suministrado por convección por el aire, en cambio en el secado
indirecto el calor es suministrado por conducción eneralmente a través de la
superficie de un metal en contacto con el sólido, por ejemplo, las paredes del
secador$ Por ello es importante conocer si toda la enería suministrada al
secador es utilizada al cien por ciento o que porcentaje de enería se pierde al
medio ambiente$
DETALLES E;PERIMENTALES
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E<UIPOS Y MATERIALES
•5ubo de Pitot estático de acero ino6idable
•Dos manómetros2' Janómetro vertical aire sobre aua "5ubo en ?)
' Janómetro diferencial inclinado de aire sobre aceite
•?n calibrador 7ernier$
•?n ventilador de Paletas 8entrífuas de $% KP "Para trabajar a #* flujos)
•?na cinta métrica
•?n 0ecador de <andejas•?na caja de Besistencia Eléctrica de # =ilovatios de potencia
•?n psicrómetro
DESCRIPCIÓN DEL E<UIPO
El equipo de secado, consta básicamente de un secador de bandejas de
$%(m de laro, #$;/m de ancho, #$-(%m de alto, que opera a presiónatmosférica, interiormente presenta . bandejas de $*&m de laro, #$%.;m de
ancho y #$##*m de espesor, separadas una de otra por una distancia promedio
de #$;m$ El secador está provisto de puntos de muestreo de aire, en los
ductos de entrada y salida, en la cámara de secado, y antes y después del paso
del aire sobre las bandejas$ Está conectado a ( conductos e6ternos de tubos
de P78, para el inreso "φe6t de #$(%;m) y salida "φe6t de $(*#) del aire$ 5odaslas paredes e6ternas del secador están provistas de un aislante "espesor de
$.cm) para evitar pérdidas de calor$
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PROCEDIMIENTO E;PERIMENTAL
. 5omar las medidas del diámetro e6terno y espesor de latubería de P78
. Kallar el área total así como el radio respectivo$ Esta área fue
dividida en # ánulos iuales y se obtuvo las distancias entre los ánulos
"puntos medios de las áreas de los ánulos, donde se tomará las lecturas con
el tubo de Pitot)$
. ?bicar el centro del tubo de P78 donde ubicaremos el centrodel tubo de Pitot$
. Poner en funcionamiento el ventilador para que fluya la
corriente de aire
. 8alibrar el manómetro inclinado$
. >notar las lecturas de ambos manómetros para las presiones
estáticas "mmK(I) y dinámicas "puladas de aceite)$
. Bepetir la operación para cada distancia radial obtenida$
. Este procedimiento se hace para cada una de las #* fajas del
ventilador "velocidad de flujo baja, intermedia, rápida)$
. Beular la velocidad del ventilador en la más lenta y poner a
funcionar el equipo$
. Prender la caja de resistencias$
. 5omar la temperatura de bulbo h9medo y seco del aire a la
entrada "ventilador), lueo de pasar la resistencia "entrada del secador), a
la salida del secador, dentro del secador y en cada uno de sus lados$
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7E35L>DIB 5 ?<I DE P5I5 M J>3NJE5BI0
0E8>DIB 705> PEBFL DEL EO?PI
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J>3NJE5BI 38L3>DI JEDDIB DE P5I5
5 ?<I P5I5
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DATOS E;PERIMENTALES
Ta,$a N71
8I3D8I3E0 DE L><IB>5IBIPresión >tmosférica &%; mmK5emperatura >mbiental (*C8Hravedad -$/ m+s(
Ta,$a N72
8I3D8I3E0 DEL >BE
5emperatura de bulbo seco "C8) ($%
5emperatura de bulbo h9medo "C8) (#
Ta,$a N7=
DJE30I3E0 DE L> 5 ?<EB> DE P78Diámetro e6terno de la tubería "m) #$%*(Lonitud "m) &$.#*
Ta,$a N7>
D>5I0 DE 8>B5> P08BIJQ5B8> P>B> EL >BER Kumedad Belativa //RKumedad >bsoluta #$#. = >ua+= >$ 0$7olumen K9medo #$/%#% m* >$K$+= >$ 0$Densidad >$ K$ $-(* =+m*
Ta,$a N7?
8>D> DE PBE0N3 ESPEBJE35>LE0
Faja ∆P "cmK(I)Lenta $&ntermedia %$
Bápida $-
Ta,$a N7 @
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8>?D>L PBIJEDI K>LL>DI PIB EL JQ5IDI HBTF8I
Flujos 7Ja6
"m+s)Beynolds
Máx
Media
V
V 7Jedia
"m+s)OPromedio
"m*+s)
Lento &$*/-* %;#(.$** #$/#/* %$-&(&& #$#;;ntermedio ($(&(-/ -*-$%- #$/#-# -$-(//. #$#.#(/%
Bápido -$**&(% .;&/$&& #$/## %$;;*& #$;.
Ta,$a N7
7elocidades puntuales'método de áreas equivalentes
3C
Badios
medios"cm)
Faja lenta Faja intermedia Faja rápida∆Paceite
"m) νPuntual
"m+s)∆Paceite
"m) νPuntual
"m+s)∆Paceite
"m) νPuntual
"m+s) # #$##*;/* &$*/-(/ #$##; ($(&(. #$#(%((( -$**&(( #$-* #$##*;#;/ &$*(.% #$###** ($-;# #$#(./-( -$(#(* ($(# #$##**%(/ &$#%#(# #$##-(-;. $&*-&-% #$#(*. /$%.. ($/& #$##*(.( ;$/#%; #$##/&*&; $*/.(/ #$#(#;(./ &$%/%&% *$.# #$##(/-%; ;$%%-. #$##&-(./ #$/*-/ #$#-.* ;$-&(;; *$/;&- #$##(;-(. ;$*&/; #$##&*;; #$.%# #$#&;%* ;$&&../& .$(/ #$##(./-( ;$#&./# #$##;/%/ #$#/*(; #$#;##( %$.#(..
/ .$;% #$##(%- %$;%&%% #$##%&% -$(#.;- #$#*-& .$*-*- %$## #$##/#*. %$&# #$##./(; /$.%/.;- #$##-(( ($&(./-# %$*( #$##*-& .$%%#-( #$##*%%; &$(;#& #$##/(%% $#;(;/ %$.% #$##*(#/ .$.(% #$##*(%( ;$-%(&%% #$##/(/ #$-&&(% νmedia "m+s) ;$/& #$#&;(% %$;;(*&&;Omedio "m*+s) #$#;.#/ #$#%%&(-/ #$;.#(
Ta,$a N7
D>5I0 ESPEBJE35>LE0 P>B> EL 5 >3O?E DE <>0E PL>3> ")
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K "cm)5ubo 5ubo ( 5ubo * 5ubo . 5ubo % 5ubo ;
5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s)(; # # # # # #(. ;$/- &$.% (%$&; *$;* &$&* /$;#
(( *$;* *$;& .-$.( &$- .$#% .$*((# (#$&- -$-% &*$*% -$/% (#$;. ($(;/ (&$%& (&$* -/$/; ($// (&$#% (/$;*; *%$#. *.$# (.$%& ;$&/ *.$. *%$/-. .($/- .$(- %#$# (#$- .$& .*$(;( %#$;* ./$&; &&$/# (.$(( ./$.- %#$;*# %/$;# %;$./ (#%$& (&$&% %%$-* %/$.// ;&$/- ;.$;* (*($&; *$;; ;*$;* ;;$(*; &;$;* &($%. (;*$;# *%$;* &$&* &.$.%
. /;$(- /$*/ (-*$# *-$-. &-$/# /($*%( -%$/- -#$# *(;$(- ..$- //$.- -$*# #&$* --$(- *%-$#& ./$;* -&$%( --$.%
Ta,$a N7
D>5I0 ESPEBJE35>LE0 P>B> EL 5 >3O?E DE <>0E 8N38> PEO?EUI "()
K "cm)5ubo 5ubo ( 5ubo * 5ubo . 5ubo % 5ubo ;
5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s)
(; # # # # #$## #(. %$// ;$#& (#$# *$*; ;$%/ ;$(*(( $&* $%- .#$%& ;$(# ($(* ($.(# &$&% &$#& ;$# -$#% /$&* /$(#/ (*$/% (*$(- /*$# $-; (.$%( (.$%/; *#$*. (-$# #.$(- .$-- *#$&& *#$/&. *;$&( *.$-( (&$# /$#% *;$/& *&$;( .*$- .#$/* .-$&* ($(& .*$ ..$#(# .-$&( .&$(- &*$(- (.$.* .-$;& %#$;/ %&$#& %.$# -&$*/ (&$&* %;$;- %&$/&
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Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 21
7/21/2019 Tubo de Pitot y Pérdidas de Calor en El Secador
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Laboratorio de Ingeniería Química I UNMSM
Ta,$a N71
D>5I0 ESPEBJE35>LE0 P>B> EL 5 >3O?E DE <>0E 8N38> HB>3DE "*)
K "cm)5ubo & 5ubo / 5ubo - 5ubo #
5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s) 5iempo "s)*; # # # #*. &$#/ *$(- &$%; *$***( *$&# ;$(; .$/& ;$;%*# (#$/& -$.( ($&& -$%-(/ (&$%/ ($-% (-$%* ($/&(; *.$&# ;$(- *;$.# ;$/(. .($#( -$;& .*$;% -$/
(( .-$%( (*$& %#$/. (($*#(# %;$/* (;$%& %/$/* (%$.*/ ;.$(# *#$# ;;$#* (/$%*; &($.- **$*/ &*$-* *($#-. /#$.- *&$# /$& *%$%*( //$(* .#$&* /-$/& */$-## -;$%( ..$;# -&$.# .($.#/ #.$&# ./$;# #%$.* .%$-*; *$&- %($.( *$&. .-$**. (($. %;$.( ($%; %($*-
( *$#% ;#$% *#$%; %;$;%# .#$/& ;%$# */$*# ;#$(.
EJEMPLO DE CÁLCULO
Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 22
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$ 8TL8?LI DE L>0 PBIPED>DE0 DEL FL?DI2
$ Determinación de la velocidad del aceite
Peso del picnómetro V *$*.(;
Peso del picnómetro más aua V /$&&.
Peso del picnómetro más aceite V &;$-/;#
agua
pag p
pac p
aceiteww
ww ρ ρ ×
−−
=+
+
*!#/+*
m
g aceite
= ρ
$( 8álculo de la densidad del aire h9medo
//
1//
! V"#ume$A
"#uta %umedadA&s % A
+= ρ
// 1+2/1m
g % A = ρ
$* 8álculo de la viscosidad del >$ K2
//
////
//
//
! A
! A! A
ag
ag ag
% A
% A PM ' PM ' PM
µ µ µ
×+
×
=
////// ! A! Aag ag % A PM ' PM ' PM ×+×=
PJa V /=+Gmol
PJ>$0$ V (-=+Gmol
µ>$0$ V #$#/ cp
µa V#$-/ cp
"#uta %umedadA&s
"#uta %umedadA&s' ag +
=1
Ma V #$#*-
Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 2
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Laboratorio de Ingeniería Química I UNMSM
M>$0$ V 'Ma V #$-/;
PJ>$K$ V (/$/.;-
cp % A
% A
*1)1"/**1)/*
2++)#1/*
+)/*
1)*1+/*)!/2)
//
//
=⇒×
+×
= µ µ
($ Jétodos para calcular las velocidades medias y el caudal de flujo
($ Jétodo Hráfico2
Para la faja "r# V #)
. 8álculo de la velocidad media
−⋅∆⋅⋅⋅= 12
ma0
f
m % g Cp ρ
ρ ν
Donde2
ρm V Densidad del líquido manométrico
ρf V Densidad del fluido en la tubería
∆K V Diferencia de altura del líquido manométrico8p V 8onstante de Pitot ≅
)+/$11+2/1
*!#/+**2"!/*1!"/*)/+21 ma0ma0 =⇒
−⋅⋅⋅⋅⋅= ν ν
. 8álculo de Beynolds má6imo
!
ma0
ma0
ma0 1*#/"ee ×=⇒
⋅⋅=
aire
( )
µ
ρ
Lueo en la ráfica "vmedia+vmá6) 7s$ Bemá62
Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 2!
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)*)/*ma0
=(
(media
vma6 V &$*/-*m+svmedia V %$-&(&&m+s
. 8álculo del caudal
s
mQ Area(Q media
*#2"$+/*=⇒×=
($( Jétodo de Treas equivalentes
Φinterno V $%*cmr V %$&&%cm> V >( V >* V $ $ $ V >#
( ) ///2
1
2
2
2
1
2
int =−=⋅=⋅
r r r N
r er$"π π
π
Donde23 V 39mero de áreas
. 8álculo de la velocidad má6ima$Para faja y r V #
)+/$11+2/1
*!#/+**2"!/*1!"/*)/+21 ma0ma0 =⇒
−⋅⋅⋅⋅⋅= ν ν
. 8álculo de la velocidad media
1
ma0
+= ∑
N
((media
sm(media 11)$/#
11
#$/*"$1 ==
. 8álculo del caudal
tu&er*amedia A(Q ×=
Tubo Pitot – Pérdidas de Calor en el secador 2"
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smQ
2
*#!1*)/*11)$/#!
11""/*=×
×= π