Tablas de Mecánica de Fluidos - Ingeniería UNCuyo

Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Cuyo
Asignatura: Mecánica de los Fluidos
Compilado de Tablas
Fuentes:
- Green, Don W., PERRY S CHEMICAL ENGINEERS HANDBOOK 8º EDITION, ISBN 0-07-159313-6
- Liu, Henry., Pipeline engineering, 2005, ISBN 0-203-59487-8
- White, Frank M., Fluid Mechanics, Fourth Edition
- Dulhoste, Jean-Fran ois, Escuela de Ingeniería Mecánica, ULA
Mecánica de los Fluidos
2012
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/90/6 Depto. Física Aplicada I. Escuela Universitaria Politécnica. Universidad de Sevilla.
10
J. Factores de Conversión
Magnitud
Unidad Inglesa
Longitud
1 pie
Masa
1 slug
Tiempo
1 segundo
Fuerza
Unidad S.I.
Símbolo
Unidades equivalentes
= 0.3048 metros
m
−
= 14.59 kilogramos
kg
−
= 1.0 segundo
s
−
1 libra (lb)
= 4.448 newtons
N
kg · m/s2
Presión
1 lb/pulg2
= 6895 pascales
Pa
N/m2 ó kg/m · s2
Energía
1 lb-pie
= 1.356 julios
J
N · m ó kg · m2/s2
Potencia
1 lb-pie/s
= 1.356 vatios
W
J/s
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1Γ>Η Ν+/1Ο#19Β TABLE 1-7
Common Units and Conversion Factors*
Mass (M)
1 pound mass = 453.5924 grams
= 0.45359 kilograms
= 7000 grains
1 slug
= 32.174 pounds mass
1 ton (short) = 2000 pounds mass
1 ton (long) = 2240 pounds mass
1 ton (metric) = 1000 kilograms
= 2204.62 pounds mass
1 pound mole = 453.59 gram moles
Length (L)
1 foot
= 30.480 centimeters
= 0.3048 meters
= 2.54 centimeters
= 0.0254 meters
1 mile (U.S.) = 1.60935 kilometers
1 yard
= 0.9144 meters
1 inch
Area (L2)
Volume (L3)
1 square foot = 929.0304 square centimeters
= 0.09290304 square meters
1 square inch = 6.4516 square centimeters
1 square yard = 0.836127 square meters
1 cubic foot
1 gallon
= 28,316.85 cubic centimeters
= 0.02831685 cubic meters
= 28.31685 liters
= 7.481 gallons (U.S.)
= 3.7853 liters
= 231 cubic inches
Time (θ)
1 hour
= 60 minutes
= 3600 seconds
Temperature (T)
1 centigrade or Celsius degree
= 1.8 Fahrenheit degree
Temperature, Kelvin
= T°C + 273.15
Temperature, Rankine
= T°F + 459.7
Temperature, Fahrenheit
= 9/5 T°C + 32
Temperature, centigrade or Celsius = 5/9 (T°F − 32)
Temperature, Rankine
= 1.8 T K
Force (F)
1 pound force = 444,822.2 dynes
= 4.448222 Newtons
= 32.174 poundals
2
Pressure (F/L )
Normal atmospheric pressure
1 atm = 760 millimeters of mercury at 0°C
(density 13.5951 g/cm3)
= 29.921 inches of mercury at 32°F
= 14.696 pounds force/square inch
= 33.899 feet of water at 39.1°F
= 1.01325 × 106 dynes/square centimeter
= 1.01325 × 105 Newtons/square meter
Density (M/L3)
1 pound mass/cubic foot = 0.01601846 grams/cubic centimeter
= 16.01846 kilogram/cubic meter
Energy (H or FL)
1 British thermal unit = 251.98 calories
= 1054.4 joules
= 777.97 foot-pounds force
= 10.409 liter-atmospheres
= 0.2930 watt-hour
2
Diffusivity (L /θ)
1 square foot/hour = 0.258 cm2/s
= 2.58 × 10−5 m2/s
Viscosity (M/Lθ)
1 pound mass/foot hour = 0.00413 g/cm s
0.000413 kg/m s
1 centipoise
= 0.01 poise
= 0.01 g/cm s
= 0.001 kg/m s
= 0.000672 lbm/ft s
= 0.0000209 lbfs/ft2
2
Thermal conductivity [H/θL (T/L)]
1 Btu/hr ft2 (°F/ft) = 0.00413 cal/s cm2 (°C/cm)
= 1.728 J/s m2 (°C/m)
Heat transfer coefficient
1 Btu/hr ft2 °F = 5.678 J/s m2 °C
Heat capacity (H/MT)
1 Btu/lbm °F = 1 cal/g °C
= 4184 J/kg °C
Gas constant
1.987 Btu/lbm mole °R = 1.987 cal/mol K
= 82.057 atm cm3/mol K
= 0.7302 atm ft3/lb mole °F
= 10.73 (lbf /in.2) (ft3)/lb mole °R
= 1545 (lbf /ft2) (ft3)/lb mole °R
= 8.314 (N/m2) (m3)/mol K
Gravitational acceleration
g = 9.8066 m/s2
= 32.174 ft/s2
NOTE:
U.S. customary units, or British units, on left and SI units on right.
*Adapted from Faust et al., Principles of Unit Operations, John Wiley and Sons, 1980.
TABLE 1-8
Kinematic-Viscosity Conversion Formulas
Viscosity scale
Saybolt Universal
Saybolt Furol
Redwood No. 1
Redwood Admiralty
Engler
Range of
t, sec
32 < t < 100
t > 100
25 < t < 40
t > 40
34 < t < 100
t > 100
Kinematic viscosity,
stokes
0.00226t − 1.95/t
0.00220t − 1.35/t
0.0224t − 1.84/t
0.0216t − 0.60/t
0.00260t − 1.79/t
0.00247t − 0.50/t
0.027t − 20/t
0.00147t − 3.74/t
TABLE 1-9
Temp.
scale
Values of the Gas-Law Constant
Press.
units
Vol.
units
Kelvin
atm.
atm.
mm. Hg
bar
kg/cm2
atm
mm Hg
cm3
liters
liters
liters
liters
ft3
ft3
atm
in Hg
mm Hg
lb/in2abs
lb/ft2abs
ft3
ft3
ft3
ft3
ft3
Rankine
Wt.
units
Energy
units*
R
g-moles
g-moles
g-moles
g-moles
g-moles
g-moles
g-moles
g-moles
lb-moles
lb-moles
lb-moles
lb-moles
lb-moles
lb-moles
lb-moles
lb-moles
lb-moles
lb-moles
lb-moles
calories
joules (abs)
joules (int)
atm cm3
atm liters
mm Hg-liters
bar-liters
kg/(cm2)(liters)
atm-ft3
mm Hg-ft3
chu or pcu
Btu
hp-hr
kw-hr
atm-ft3
in Hg-ft3
mm Hg-ft3
(lb)(ft3)/in2
ft-lb
1.9872
8.3144
8.3130
82.057
0.08205
62.361
0.08314
0.08478
1.314
998.9
1.9872
1.9872
0.0007805
0.0005819
0.7302
21.85
555.0
10.73
1545.0
*Energy units are the product of pressure units and volume units.
1-17
TABLE 1-13
Specific Gravity, Degrees Baumé, Degrees API, Degrees Twaddell, Pounds per Gallon, Pounds per Cubic Foot*
145
140
sp gr 60°/60°F − 1
141.5
°Bé = 145 − ᎏ (heavier than H2O); °Bé = ᎏ − 130 (lighter than H2O); °Tw = ᎏᎏ °API = ᎏ − 131.5
sp gr
sp gr
0.005
sp gr
Lb per
gal at
60°F
wt in
air
Lb per
ft3 at
60°F
wt in
air
Sp gr
60°/
60°
°Bé
104.33
102.38
100.47
98.58
96.73
4.9929
5.0346
5.0763
5.1180
5.1597
37.350
37.662
37.973
38.285
38.597
0.700
.705
.710
.715
.720
70.00
68.58
67.18
65.80
64.44
94.00
92.22
90.47
88.75
87.05
94.90
93.10
91.33
89.59
87.88
5.2014
5.2431
5.2848
5.3265
5.3682
39.910
39.222
39.534
39.845
40.157
.725
.730
.735
.740
.745
.650
.655
.660
.665
.670
85.38
83.74
82.12
80.53
78.96
86.19
84.53
82.89
81.28
79.69
5.4098
5.4515
5.4932
5.5349
5.5766
40.468
40.780
41.092
41.404
41.716
.675
.680
.685
.690
.695
77.41
75.88
74.38
72.90
71.44
78.13
76.59
75.07
73.57
72.10
5.6183
5.6600
5.7017
5.7434
5.7851
42.028
42.340
42.652
42.963
43.275
Lb per
ft3 at
60°F
wt in
air
Sp
gr
60°/
60°
°Bé
Sp gr
60°/
60°
°Bé
°API
0.600
.605
.610
.615
.620
103.33
101.40
99.51
97.64
95.81
.625
.630
.635
.640
.645
°API
Lb per
gal at
60°F
wt in
air
Lb per
ft3 at
60°F
wt in
air
Sp gr
60°/
60°
°Bé
°API
70.64
69.21
67.80
66.40
65.03
5.8268
5.8685
5.9101
5.9518
5.9935
43.587
43.899
44.211
44.523
44.834
0.800
.805
.810
.815
.820
45.00
43.91
42.84
41.78
40.73
45.38
44.28
43.19
42.12
41.06
63.10
61.78
60.48
59.19
57.92
63.67
62.34
61.02
59.72
58.43
6.0352
6.0769
6.1186
6.1603
6.2020
45.146
45.458
45.770
46.082
46.394
.825
.830
.835
.840
.845
39.70
38.67
37.66
36.67
35.68
.750
.755
.760
.765
.770
56.67
55.43
54.21
53.01
51.82
57.17
55.92
54.68
53.47
52.27
6.2437
6.2854
6.3271
6.3688
6.4104
46.706
47.018
47.330
47.642
47.953
.850
.855
.860
.865
.870
.775
.780
.785
.790
.795
50.65
49.49
48.34
47.22
46.10
51.08
49.91
48.75
47.61
46.49
6.4521
6.4938
6.5355
6.5772
6.6189
47.265
48.577
48.889
49.201
49.513
.875
.880
.885
.890
.895
Lb per
ft3 at
60°F
wt in
air
Sp
gr
60°/
60°
Lb per
gal at
60°F
wt in
air
Lb per
ft3 at
60°F
wt in
air
Sp gr
60°/
60°
°Bé
°API
Lb per
gal at
60°F
wt in
air
6.6606
6.7023
6.7440
6.7857
6.8274
49.825
50.137
50.448
50.760
51.072
0.900
.905
.910
.915
.920
25.56
24.70
23.85
23.01
22.17
25.72
24.85
23.99
23.14
22.30
7.4944
7.5361
7.5777
7.6194
7.6612
56.062
56.374
56.685
56.997
57.310
40.02
38.98
37.96
36.95
35.96
6.8691
6.9108
6.9525
6.9941
7.0358
51.384
51.696
52.008
52.320
52.632
.925
.930
.935
.940
.945
21.35
20.54
19.73
18.94
18.15
21.47
20.65
19.84
19.03
18.24
7.7029
7.7446
7.7863
7.8280
7.8697
57.622
57.934
58.246
58.557
58.869
34.71
33.74
32.79
31.85
30.92
34.97
34.00
33.03
32.08
31.14
7.0775
7.1192
7.1609
7.2026
7.2443
52.943
53.255
53.567
53.879
54.191
.950
.955
.960
.965
.970
17.37
16.60
15.83
15.08
14.33
17.45
16.67
15.90
15.13
14.38
7.9114
7.9531
7.9947
8.0364
8.0780
59.181
59.493
59.805
60.117
60.428
30.00
29.09
28.19
27.30
26.42
30.21
29.30
28.39
27.49
26.60
7.2860
7.3277
7.3694
7.4111
7.4528
54.503
54.815
55.127
55.438
55.750
.975
.980
.985
.990
.995
1.000
13.59
12.86
12.13
11.41
10.70
10.00
13.63
12.89
12.15
11.43
10.71
10.00
8.1197
8.1615
8.2032
8.2449
8.2866
8.3283
60.740
61.052
61.364
61.676
61.988
62.300
Lb per
ft3 at
60°F.
wt. in
air
°Tw
Lb per
gal at
60°F
wt in
air
°Tw
Lb per
gal at
60°F
wt in
air
°Bé
°Tw
Lb per
gal at
60°F
wt in
air
°Bé
°Tw
Lb per
gal at
60°F
wt in
air
1.005
1.010
1.015
1.020
1.025
0.72
1.44
2.14
2.84
3.54
1
2
3
4
5
8.3700
8.4117
8.4534
8.4950
8.5367
62.612
62.924
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51
52
53
54
55
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9
10
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59
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12
13
14
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1.310
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1.560
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112
113
114
115
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13.1229
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17
18
19
20
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67
68
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11.0800
11.1217
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117
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119
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1.115
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15.54
16.11
21
22
23
24
25
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75
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122
123
124
125
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173
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127
128
129
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35
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183
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37
38
39
40
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1.685
1.690
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1.700
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137
138
139
140
13.9984
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187
188
189
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120.621
120.933
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1.205
1.210
1.215
1.220
1.225
24.67
25.17
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26.63
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42
43
44
45
10.0377
10.0793
10.1210
10.1627
10.2044
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76.334
1.455
1.460
1.465
1.470
1.475
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92
93
94
95
12.1223
12.1640
12.2057
12.2473
12.2890
90.681
90.993
91.305
91.616
91.928
1.705
1.710
1.715
1.720
1.725
59.96
60.20
60.45
60.70
60.94
141
142
143
144
145
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14.2486
14.2903
14.3320
14.3737
106.275
106.587
106.899
107.210
107.522
1.955
1.960
1.965
1.970
1.975
70.83
71.02
71.21
71.40
71.58
191
192
193
194
195
16.2915
16.3332
16.3749
16.4166
16.4583
121.869
122.181
122.493
122.804
123.116
1.230
1.235
1.240
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27.11
27.59
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29.00
46
47
48
49
50
10.2461
10.2878
10.3295
10.3712
10.4129
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76.958
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1.480
1.485
1.490
1.495
1.500
47.03
47.36
47.68
48.01
48.33
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97
98
99
100
12.3307
12.3724
12.4141
12.4558
12.4975
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92.552
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1.730
1.735
1.740
1.745
1.750
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61.34
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147
148
149
150
14.4153
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14.4987
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14.5821
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1.980
1.985
1.990
1.995
2.000
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71.95
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72.50
196
197
198
199
200
16.5000
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16.6250
16.6667
123.428
123.740
124.052
124.364
124.676
Sp
gr
60°/
60°
°Bé
Lb per
ft3 at
60°F
wt in
air
Sp
gr
60°/
60°
Lb per
ft3 at
60°F.
wt. in
air
*Prepared by Lewis V. Judson, Ph.D., Chief of Length Section of National Bureau of Standards with the advice and assistance of E. L. Peffer, B.S., A.M., late Chief of Capacity and Density
Section, National Bureau of Standards.
1-19
408
Pipeline Engineering
TABLE C.2
Physical Properties of Certain Liquids at Atmospheric Pressure
(SI Units)
TABLE C.3
Physical Properties of Water as a Function of Temperature at
Atmospheric Pressure (ft-lb Units)
© 2003 by CRC Press LLC
Appendix C: Physical Properties of Certain Fluids and Solids
409
TABLE C.4
Physical Properties of Water as a Function of Temperature at
Atmospheric Pressure (SI Units)
TABLE C.5
Physical Properties of Certain Gases at Atmospheric Pressure (ft-lb Units)
© 2003 by CRC Press LLC
410
Pipeline Engineering
TABLE C.6
Physical Properties of Certain Gases at Atmospheric Pressure (SI Units)
TABLE C.7
Physical Properties of Air at Standard Atmospheric Pressure
© 2003 by CRC Press LLC
Appendix C: Physical Properties of Certain Fluids and Solids
TABLE C.8
Physical Properties of Certain Solids (Pipe Materials) at 70°F
© 2003 by CRC Press LLC
411
Appendix A
Physical Properties
of Fluids
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
Castor oil
SAE 10 oil
0.06
Glycerin
0.04
0.03
SAE 30 oil
Crude oil (SG 0.86)
0.02
Absolute viscosity µ, N ⋅ s / m2
0.01
6
4
3
Kerosine
Aniline
2
Carb
1 × 10 – 3
Mercury
on t
etra
chlo
ride
6
Ethyl alcohol
4
3
Benzene
Water
Gasoline (SG 0.68)
2
1 × 10 – 4
6
4
3
Helium
2
Carbon dioxide
1×
Fig. A.1 Absolute viscosity of common fluids at 1 atm.
Air
10 – 5
Hydrogen
5
– 20
0
20
40
60
Temperature, °C
80
100
120
769
770
Appendix A
1 × 10 – 3
8
6
4
3
2
Glycerin
Helium
SAE 10 oil
Hydrogen
Kinematic viscosity ν, m2 / s
1 × 10 – 4
8
6
SAE 30 oil
4
3
Air and oxygen
2
Carbon dioxide
1 × 10 – 5
8
6
Crude oil (SG 0.86)
4
3
2
1 × 10 – 6
8
6
Kerosine
Benzene
Ethyl alcohol
Water
4
3
Gasoline (SG 0.68)
2
Carbon
tetrachloride
Mercury
Fig. A.2 Kinematic viscosity of
common fluids at 1 atm.
1 × 10 – 7
–20
0
20
40
60
Temperature, °C
80
100
120
38
Pipeline Engineering
FIGURE 2.11 The Moody diagram.
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APÉNDICE A - PROPIEDADES FíSICAS DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERíSTICAS DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS
CRANE
A - 41
A-21a. Rugosidad relativa de los materiales de las tuberías y factor
de fricción para flujo en régimen de turbulencia total
DíAmetro
1
2
3.
4
56
8
de la tubería, en pulgadas
10
20
3 .0
4 0. 5 0*._..*
6 0 8 0 100
.05
2 0. 0
300
l+ul-
., 07
.04l-Luu-L
.f 0 6
.03
.05
.02 #j-p++
.04
.Ol
,008
.035
,006
,005
03
,004
.003t+ppIp
,025
.
.0021
!
!
! ! ! u
.02
.0008
,018
.0006
.0005
OOOOSl1-[711IrlI’
.000008
1111111111
.000006
Diámetro interior de la tubería en milimetros
- d
(La I~ugosi dad absoluta E en milímetros)
Adaptacion de datos extraídos ce la referencia 18 de la Bibliografía.
Problema: Determínense las rugosidades absoluta y relativa y el factor de rozamiento para flujo en turbulencia total, en una tubería de hierro fundido de 250 mm de diámetro interior.
Solución: La rugosidad absoluta (r) = 0.26... Rugosidad relativa (.s/d) = 0.001
. ..Factor de fricción para flujo en régimen de turbulencia total (B = 0.0196
APÉNDICE A - PROPIEDADES FíSICAS DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERíSTICAS DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS
A - 4 2
CRANE
A-21b. Rugosidad relativa de los materiales de’ las tuberías y factor
de fricción para flujo en régimen de turbulencia total
Diámetro de la tubería en
pies - D
.008
.006
.005
.I
.I
.
.
lllll\
I
MADERA+\l
I
1
88 10
20
/
/
1
IIYIIII
1 NI
1 1
.OOOl
ì
.00006
.00005
Il
JJ
‘t
‘t
Jb
Jb
Diámetro de
Adaptación de datos extraídos de la referencia 18 de la Bibliografía, con autorización.
30
30
ll
Il I
I
I
5@60 so
s o 10G
I
I
IJ
200 300
la tubería, en pulgadas - d
Problema: Determínense las rugosidades absoluta y relativa y el factor de razonamiento para
flujo en turbulencia total, en una tubería de hierro fundido de 10 pulg. de diámetro interior.
Solución: La rugosidad absoluta (E) = 0.26... Rugosidad relativa (E/D) = 0.001 . . . Factor de
fricción para flujo en régimen de turbulencia total m = 0.0196
Mecánica de los fluidos
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Mecánica de los fluidos
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Single-Phase Incompressible Flow of Newtonian Fluid
Mecánica de los fluidos
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Recopilación Nº2
TABLE 2.1
Typical Values of Head Loss Coefficient for Some Fittings
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33
34
Pipeline Engineering
TABLE 2.2
Typical Values of Headloss Coefficient K for Selected Fittings
Note: All the K values given for valves are for fully open valves. For a given type of
fitting, the K value may differ considerably for products of different manufacturers.
It also depends on other factors such as whether the fittings are flanged, threaded, or
welded to the pipe. Values given in this table should be considered approximate
typical values. In practice, one should use test values supplied by manufacturers.
s Bibliográficas:
Page 1, 14-15: Pipeline Engineering, Henry Liu
Page 2 - 13: Mecanica de Fluidos e Hidraulica, Ranald V. Giles
FIGURE 2.9 Headloss coefficient K for a smooth pipe bend (ᑬ=2´105).
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APÉNDICE A - PROPIEDADES FkXAS DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERkTICAS DEL FLUJO EN
ACCESORIOS Y TUSERiAS
A - 3 6
CRANE
A-15. Tipos de vhulas
V&lvula de globo convencional
Wvula
Vhhds
de globo, modelo en Y, con
vhtago a 45O
de retench convencional, de
obturador oscilante
Wvula de globo convencional con
obturador guiado
Wvula de retenci6n
y cierre, de paso
recto
Vblvula de retenc¡ de paco total con
obturador oecilante
Vhlvula angular de globo convencional
VBlvula de retención Y cierre, de paso
angular
Vhlvula de retenci6n
obturador
de paco recto, con
ascendente
APÉNDICE A - PROPIEDADES FkXAS
CRANE
CARACTERíSTICAS
DEL FLUJO EN
A-15. Tipos de vhlvulas
Válvula da compuerta da cuAa (tapa
atornillad.4
Wlvula
DE ALGUNOS FLUIDOS Y
A - 3 7
ACCESORIOS Y TUBERíAS
(continuach)
de mariposa da rendimiento alto
VBlvula da compuerta de cuRa flexible
(tapa con sello a presión)
Wlvulas
Wlvula
de retención de
basculante
Wlvulas
de pie tipos oscilante y
ascendente
Llave de tres vlaa
Vil exterior y en aeeción
da bola
A-
APÉNDICE A - PROPIEDADES FíSICAS
DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CATACTERíSTICAS
DEL FLUJO EN VALVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS
38
CRANE
A-16. Coeficiente de flujo C para toberas
para ambos sistemas
r
1.14
,675
1.10
.ss
II
,625
Sentido de fluio -
.60
1%
,575
55
1.06
50
1.02
45
60
a
Lrn
Ejemplo: El coeficiente de flu-
0.Ñ
Q.%
jo C para una relación de diámetros fl de 0.60 con un núme-’
ro de Reynolds de 20 000 (2 X
104) es igual a 1.03.
c
z
2
cz
0%
034
Re - Número de Reynolds basado en d2
A-17. Coeficiente de flujo C para orificios de cantos v¡vos~‘~’
c
I 3
I
II
I
I
III
1 l’L118-$dlt,
0 . 33
4
I
I
j 1,’ (
III
1
III
II
II
I
l
II
ll
2
4
6
I
I I
0.4
I
6 8 1 0
20
40
msol~
2
4
68103
R, - Número de Reynolds basado en d2
Sentido de flujo -
1
0%
2
4
6
II
10'
2
4
6
a
10'
2
R, - Número de Reynolds basado en
6
6
810'
APENDICE A - PROPIEDADES FíSICAS DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERíSTICAS DEL FLUJO EN VALVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS
A - 4 6
CRANE
A-24. TABLA DEL FACTOR “K” (página 1 de 4)
Coeficientes de resistencia (K) válidos para válvulas y accesorios
está basado en el uso de las tuberías cuyos números de c6dula se dan en la página Z-10
FACTORES DE FRICCIÓN PARA TUBERíAS COMERCIALES, NUEVAS,
DE ACERO, CON FLUJO EN LA ZONA DE TOTAL TURBULENCIA
mm
15
20
25
32
40
50
65,80
100
125
150
Pa
Factor de
fricción (fTr)
1%
34
1
1%
1%
2
2%,3
4
5
6
8: 10
12-16
18-24
.027
.025
.023
.022
.021
.019
.017
,016
.OlS
.014
.013
.012
DiAmetro
Nominal
.018
200,250 300400 450-600
FÓRMULAS PARA EL CÁLCULO DEL FACTOR “K” PARA VÁLVULAS
Y ACCESORIOS CON SECCIONES DE PASO REDUCIDO
Fórmula 1
Fórmula 6
K, =K! + Fórmula 2 + Fórmula 4
K2 =
Fórmula
B”
2
K, =
- 0’) t (1 -P’)’
K, + 0.5
8’
K, =
Fórmula 7
Fórmula
K, =
3
K, =-F+ t fl (Fórmula 2 + Fórmula 4), cuando
2.6
e = 180”
8’
P4
Fórmula 4
K = K, +P CO.5 (1 - 0’) + (1 - p2j2 1
í
P
K 2 =(‘-fl’)’ =&,
B”
p4
Fbrmula5
K, = 5 + Fórmula 1 + Fórmula 3
K =K, tsent[O.8(1
2
-/3*)+2.6(1 -/3*)‘]
P’
El subíndice 1 define dimensiones y
coeficientes para el diAmetr0 menor.
El subíndice 2 se refiere al diámetro mayor.
*Úsese el valor de K proporcionado por el proveedor, cuando se disponga de dicho valor
ESTRECHAMIENTO BRUSCO Y GRADUAL
Si: 0 T 4.5” . . . . . . . . . . K, = Fórmula 1
45” < e
7 180” . . . . K, = Fórmula 2
ENSANCHAMIENTO BRUSCO Y GRADUAL
Si: 6 T 45” . . . . . . . . .
45”<8 T 180“....
K, = Fórmula 3
K,=Fórmula4
APÉNDICE A - PROPIEDADES FíSICAS
DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERíSTICAS
DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS
CRANE
A - 47
A-24 TABLA DEL FACTOR “K” (página 2 de 4)
Coeficientes de resistencia (K) válidos para válvulas y accesorios
VÁLVULAS DE COMPUERTA
De cuña, de doble obturador o tipo macho
(cónico)
r0
VÁLVULAS DE RETENCIÓN DE DISCO
OSCILANTE
K =
Velocidad mínima en la tubería para levantar totalmente
el obturador
Si:b= 1,8=0 . . . . . . . . . . . . . . K,
fl< 1 y 0 T 45”. . . . . . .
/3< 1 y 45”<Bc
= 45
= Fórmula 5
180”....
K,=Fórmula6
VALVULAS DE GLOBO Y ANGULARES
(pie/seg) = 3 5
1
K, =340 f,
fi=l....K,=55f~
60 d?
VALVULAS DE RETENClON DE
OBTURADOR ASCENDENTE
fl = 1. . K, =
/3 < 1. . . K, = Fórmula 7
Velocidad mínima en la tubería para levantar totalmente
el obturador = 50 82 fim/seg
40 P2 dV pie/seg
d,
EI
-kk
S i :
~_
~.= Io0 -\/v
U/L Registradas = 12Ofl
Si:
Si: fl=
=
=
/3 -c 1. . K,
= Fórmula 7
Velocidad mínima en la tubería para levantar totalmente
el obturador =
fl* em/seg
140 p2 *pie/seg
VALVULAS DE RETENCIÓN DE DISCO
BASCULANTE
Si:
/3= 1.. . K, =
Si:
fl=l....K,=55fT
Todas las válvulas de globo y angulares con asiento reducido s de mariposa
Si:
/3 < 1. . . . K, = Fórmula 7
Pasos
SOmm(2”) a 2OOmm(8”)K=
250mm (10’1 a 350mm(l4”)K=
4OOmm(16”)
a 1200mm(48”)K=
Velocidad mínima en la tubería para
abrir totalmente el obturador = mIsel
pielse)
E
d = 5”
=
90
60
4oG
APCNDICE A - PROPIEDADES FÍSICAS DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERíSTICAS
DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERiAS
A - 4 8
CRANE
A-24. TABLA DEL FACTOR “K” (página 3 de 4)
Coeficientes de resistencia (K) válidos para válvulas y accesorios
VÁLVULAS DE RETENCIÓN Y
CIERRE
(Tipos recto y angular)
Si:
VÁLVULAS DE PIE CON FILTRO
Obturador ascendente
Si:
p= l.... K, =4OOfy.
/kl.... K,=Fórmula7
Velocidad mínima en la
tubería para levantar
totalmente el obturador
m/seg = 70 42 fi
p= l.... K, =2oofT
p<
l.... K,=Fórmula7
Velocidad mínima en la
tubería para levantar
totalmente el obturador
=954’
pie/seg = 55 fl* fl
ti
K =420fT
K=75fT
Velocidad mínima en la
tubería para levantar
totalmente el obturador
Velocidad mínima en la
tubería para levantar
totalmente el obturador
m/seg = 20 fl
=45 d-7
pie/seg = 15 C
= 75 82 G-
VÁLVULAS DE GLOBO
d,
3
Si:
flzl....
Obturador oscilante
Si:
K,=300f,
fl< 1. . . . K, = Fórmula 7
/3= l.... K,=350fT
/3 < 1. K,
= Fórmula 7
velocidad mínima en la tubería para abrir totalmente
el obturador
m/seg --750' d7
pie/seg = 60 p2 fl
Si:
/3= l,t’=O.. . . . . . . . . . . . . . . .
K, =3fT
/3 < 1 y 0 T 45” . . . . . . . . . . . .
K, = Fórmula 5
/3 < 1 y 45” < 0 T 180”. . . . . . K, = Fórmula 6
VÁLVULAS DE MARIPOSA
fl= l.... K,=SSfT
/3 < 1. . . K, = Fórmula 7
/3= l.... K,=55f,
/3 < 1. . . . K, = Fórmula 7
Velocidad mínima en la tubería para levantar
totalmente el obturador
mdseg = 17Op’
fl
(pie/seg) =
140 p2 *
Diámetro
50 mm (2”) a 200 mm (8”). . . . . . K = 45 fT
Diámetro 250 mm (10”) a 350 mm (14”). . . K = 35fT
Diámetro
400 mm (16”) a 600 mm (24”) . . K = 25 fT
APÉNDICE A - PROPIEDADES FiSlCAS
DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERíSTICAS
DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS
CRANE
A - 4 9
A-24. TABLA DEL FACTOR “K” (página 4 de 4)
Coeficientes de resistencia (K) válidos para válvulas y accesorios
VÁLVULAS DE MACHO Y LLAVES
Paso directo
CODOS ESTÁNDAR
0
45”
tres entradas
,-x
(
.;f
Vista X-X
l.I--i
\
~
K=30fT
Si: /3= 1,
K, = 18fT
S i : /3=1,
Si: /3 = 1,
CONEXIONES ESTÁNDAR EN “T”
K, =30fT
K, =90fr
Si: /3 < 1
K, = Fórmula 6
4
CURVAS EN ESCUADRA
0 FALSA ESCUADRA
K= 16fT
ymlm
T-- -;---;
1
I
m
Flujo directo . . . . . . . . K=20fT
Flujo desviado a 90”. . K = 60 fT
CURVAS Y CODOS DE 90” CON BRIDAS
0 CON EXTREMOS PARA
SOLDAR A TOPE
K
ENTRADAS DE TUBERíA
K
r
El coeficiente de resistencia KS,, para curvas que no sean
de 90“ puede determinarse con la fórmula:
KB=(n-1)
A tope
Con resalte
tlacia el’ interior
0.25nfT;+0.5K
K= 0.78
pig
*de cantos vivos
f-7
Véanse los
valores de K
en la tabla
+K
1
i
n = número de curvas de 90”
K = coeficiente de resistencia para una curva de 90”
(según tabla)
CURVAS DE 180” DE RADIO CORTO
K=5OfT
SALIDAS DE TUBERíA
Con resalte De cantos vivos Redondeada
34
K= 1.0
K= 1.0
4
K= 1.0
A - 5 0
APÉNDICE A - PROPIEDADES FiSICAS
DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERíSTICAS
DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERiAS
CRANE
A-25a. Longitudes equivalentes L y LID, nomograma del coeficiente de
resistencia K
i
L
- 3000
- 2 0 0 0
1000
-8 0 0
900
800
-6 0 0
-5 0 0
700
-
0
2
.g
0
2j
$
%
500
4 0 0
.z
$!
2
3
“0
g
200
s
g
.E
-
1
0
--
0
80
5
.?
600
24
500
2 0
18
16
L
E
2
12
14
300
z
_- 6 0
-50
2+p
4
-4 0
- 3 0
3
,O=
700
$
-i
s
e
2
e
a
m
2 0 0 ‘O
5
E
<03
??
800
400
3
3 0 0
1000
900
EI
9
-3 0 0
-
1300
2
9
a
- 1000
4
d
-2 0
100 :
90
80
ii
.$
‘0
60
2
$
8
,50
28
0
“,
- 10
E
40
/
/
/
4/
.z
L
/
/
/
/
/
I
c 0.2
/
/
/
1
2 0
0.1
0.08
0.06
0.05
0.04
0.03
Diám. int. de la
tuberla,
Paso de ¡a tubería ced. 40,
en mm
1/2
3’4
318 r 1 2
Depto. Física Aplicada I. Escuela Universitaria Politécnica. Universidad de Sevilla.
6
F1. Dimensiones de tubos de acero Calibre 40
Tamaño
nominal
de la
Diámetro exterior
tubería
(pulgadas) (pulg)
(mm)
Grosor de la pared
(pulg)
(mm)
Diámetro interior
(pulg)
(pie)
(mm)
Área de flujo
(pie2)
(m2)
Tecnología de Fluidos y Calor. Tablas de Mecánica de Fluidos.
9
H. Dimensiones de tuberías de cobre tipo K
Tamaño
nominal
(pulg)
Diámetro exterior
(pulg)
(mm)
Grosor de la pared
(pulg)
(mm)
Diámetro interior
(pulg)
(pie)
Área de flujo
(mm)
2
(m2)
(pie )
I. Dimensiones de tubos de hierro dúctil
Tamaño
nominal
(pulg)
Diámetro exterior
(pulg)
(mm)
Grosor de la pared
(pulg)
(mm)
Diámetro interior
(pulg)
(pie)
Área de flujo
(mm)
(pie2)
(m2)
Mecánica de los fluidos
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Recopilación Nº2
LRN - JRN
LRN - PRE-SELECTION GRAPHS
H
mCE
LRN
50Hz
2900 rpm
50
LRN 204
40
LRN 203
30
LRN 205
LRN 206
20
LRN
LRN 208
50Hz
1450 rpm
10
LRN 410
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
Q m3/h
MOUNTING POSITIONS
direct mounting on vertical or horizontal pipe
Take care of the venting valve position : always on top.
4
LRN - JRN
HYDRAULIC PERFORMANCE LRN 2 POLE
0
20
40
Hm
60
LRN 20
40
80
0
Imp.gpm
3-17/4
100
150
Imp.gpm
LRN 204-17
LRN 204-17
/5.5
40
50Hz
50Hz
35
LRN 20
3-16/4
30
50
Hm
LRN 203-17
LRN 204-16
/4
30
NPSH
15
NPSH
25
20
10
10
10
10
5
5
0
0
20
m
m
NPSH
0
0
4
8
12
16
20
0
0
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24
P2
kW
P2
kW
3
4
3
2
1
0
2
1
0
0
4
8
12
16
20
3
28 Qm /h
24
5
NPSH
0
10
20
30
40
Qm3/h
10
20
30
40
Qm3/h
10
200
20
%
%
60
40
40
20
20
0
0
0
0
0
4
0
20
8
12
200
100
2
16
20
300
4
40
60
80
100
0
0
Ql/min
8 Ql/s
6
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Hm
0
2
0
Imp.gpm
30
4
6
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Ql/min
600
8
100
10
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Ql/s
200 Imp.gpm
LRN 205-14
LRN 205-14
24
50Hz
Qm3/h
40
400
Hm
LRN 204-22
204-17
LRN 204-2
0/7.5
50
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24
400
/4
50Hz
20
40
16
m
8
m
8
4
0
4
NPSH
12
NPSH
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20
10
NPSH
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0
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30
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NPSH
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Qm3/h
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Qm3/h
0
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10
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20
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Ql/min
50
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Ql/min
Ql/s
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0
P2
kW
P2
kW
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2
2
1
0
0
0
10
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%
%
60
60
40
40
20
20
0
0
0
0
0
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4
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2
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6
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8
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12
14
Qm3/h
16 Ql/s