curgerea fluidelor

7.Curgerea fluidelor

a) Curgerea fluidelor monofazice

b) Curgerea fluidelor multifazice

2

Curgerea fluidului

●Fluidul este definit printr-o singura fazăde gaz, sau lichid,sau combinat.

● Fiecare tip de curgere este caracterizatade o anumita pierdere de presiune.

● Trei categorii de curgere : verticală, inclinată si orizontală.

7. Curgerea fluidelor

3

Posibile pierderi de presiune


4

Profilul pierderilor de presiune în diferite faze de producţie


5

Curgerea monofazica : Viteză de curgere a lichidului si gazului într-o

conductă este egala cu debitul (Q), la presiunea si temperatura din conductă,

împărtit la aria sectiunii transversale a conductei (A). Se calculează folosind

ecuatia :

7. Curgerea fluidelora) Curgerea fluidelor monofazice

6

Curgerea fluidului in conducta

7. Curgerea fluidelora) Curgerea fluidelor monofazice

7

7. Curgerea fluidelora) Curgerea fluidelor monofazice : lichid

8


9


10

Sisteme inchise de curgere a fluidelorSă spunem că nu avem de-a face cu un sistem de curgere deschis către atmosferă (de ex. o conductă care curge intr-un decantor).Nu există potential de stocare, deci Q1 = Q2, - o ecuatie de bilant de

masă .In speta , pentru fluidele incompresibile cum ar fi: apa, gazolina, titeiurile, ecuatia devine : V1A1 = V2A2

Unde : V = viteza (m/s. sau ft/s) si A = aria ( ft2 sau m2)

Poate fi folosita pentru a estima viteza de curgere de-a lungul conductei, în special unde avem schimbari de diametru .Exemplu: Dacă la un capăt al conductei avem un diametru de 0.1 m si o viteză de curgere de 0.05 m/s, care va fi viteza de curgere in portiunea stangulata daca la celălalt capăt avem un diametru de 0.01 m? Răspuns V2 = 0.5 m/s


11

Ecuaţia lui Bernoulli

Z1 + (P1/γ) + (V12/2g) = Z2 + (P2/γ) + (V2

2/2g)

Z =presiunea hidrostatică; V²/2g = presiune cinetică;

2g = 2 × 32,2 ( pentru Sistemul Anglo-Saxon );

Dacă încercăm să vedem cât de repede se va goli un rezervor de stocare, folosim

această ecuatie în formă simplificată: Z = V²/2g

Exemplu: Dacă o distanta pe verticală dintre partea de sus a apei într-un rezervor si

linia de centru a conductei sale de deversare este de 14 ft, care este viteza initială

de descărcare cu care apa pleacă din rezervor?

Răspuns = 30 ft/s

a) Curgerea fluidelor monofazice : lichid


12

Pierderi de energie cauzate de frecare

În mod curent, fluidele au pierderi cauzate de frecarea cu peretii conductei si pierderi minore asociate cu racorduri în T, coturi, robineti, etc.De asemenea, există de obicei o sursă exterioară de energie (pompa). Ecuatia de energie devine :

Z1 + (P1/γ) + (V1 2/2g) - hm - hf + EP = Z2 + (P2/γ) + (V2 2/2g)

Daca nu avem pompa (curgere gravitationala), EP = 0,

EP - energia de la pompa .

hm si hf = pierderi minore datorate frecarilor la intrare si iesire din

conducta


13

Pierderi de energie cauzate de frecare

Pierderi minore Acestea sunt pierderile de presiune asociate cu momentul în care fluidul întâlneste: - restrictii în sistem (armaturi) , - modificări de directie (coturi, ramificatii , T-uri, etc.) - modificări ale dimensiunilor conductei ( reduceri de diametru , mariri de

diametru ) , - pierderi asociate cand fluidul intră sau iese din conductă , - site, supapele de fund de asemenea creează pierderi minoreUn coeficinet de pierdere, K, este asociat cu fiecare componentăTotalul pierderilor minore este dat de :

hm, = ΣK (V² / 2g )



14

Coeficienti de pierderi minore (K). Reducerea diametrului


15

7. Curgerea fluidelorValori ale coeficientului K, pentru reduceri de diametre si/sau schimbari de directie

Tip armatura K Tip armatura K

Robinet cu sfera(deschis complet) 10

Baterie de filtre

cu supapa 10

Robinet cu ventil de colt(deschis complet) 5 fara supapa 5.5

Robinete de control

unisens 2.5 Curba U 2.2

cu bila 70 Teu 1.8

cu sertar 12 Cot la 45° 0.26

Cuplarea la conducta In unghi drept 0.50

Cuplarea la conducta-usor inclinat 0.23

Valve de inchidere

deschis total 0.19 Cot la 90° 0.9

deschis 3/4 1.15 Cot cu oscilatie mare 0.6

deschis 1/2 5.6 Cot cu oscilatie medie 0.85

deschis 1/4 24

Valve cu diafragma

deschis total 2.3

deschis 3/4 2.6

deschis 1/2 4.3

deschis 1/4 21

16

Exemplu

Calculati pierderile minore totale

asociate conductei din dreapta atunci

când robinetul este deschisă ¾, D = 6

in., d = 3 in. si V = 2ft/s

Vezi tabelul anterior Ans: hm = 0.15 ft

(0.9+1.15+0.4)(2)²

hm =-------------------------------

2 (32.2)



17

Pierderi datorate frecarilor cu peretii conducteia) Debitul fluidelor monofazice : lichid


curgerea fluidelor

Documents