Balance de Energía Sistemas (1era ley de la termodinámica)

Energía Cinética (Ec): Aquella debida al movimiento del sistema con respecto a una referencia

Energía Potencial (Ep): Relacionada con la posición del sistema

Energía Interna:(U) Energía debida al movimiento aleatorio de traslación, rotación o vibración que puedan poseer sus átomos o moléculas

Energía Total:

La energía total, ET, de un sistema puede descomponerse en energía de masa (Em), energía cinética (Ec), energía potencial (Ep), y energía interna (U):

ET= Em+ Ec+ Ep+ U

Volumen de control (dispositivos de flujo estacionario)

1.Toberas aceleradoras y difusores
2.Turbinas y compresores
3.Válvulas de estrangulamiento
4.Cámara de Mezclado
5.Intercambiadores de Calor
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noviembre 21, 2010. Termodinámica I.

13 comentarios

  1. angeli camargo replied:

    Válvulas de estrangulamiento
    Los equipos de flujo estacionario, como las turbinas y toberas, producen un efecto útil, como por ejemplo, potencia mecánica o un aumento de la energía cinética del fluido. Estos efectos van acompañados de una disminución de la presión. Hay circunstancias en el diseño de sistemas en las cuales es deseable una disminución de la presión, sin que ocurra ningún otro efecto útil. Esta caída de presión se logra intercalando en el sistema de flujo un componente llamado equipo de estrangulamiento. El efecto principal de un proceso de estrangulamiento es una caída de presión significativa sin que haya ninguna interacción de trabajo, y tampoco cambios en la energía cinética o potencial. El flujo a través de una restricción tal como una válvula, un obstáculo poroso o un tubo capilar largo satisface estos requisitos. Para un gasto másico constante, una mayor resistencia al flujo significa una caída de presión mayor entre los extremos de la válvula aun cuando la velocidad puede llegar a ser muy grande en la zona de la restricción, mediciones corriente arriba y corriente abajo con respecto al área real de la válvula indican que el cambio de la velocidad, y por ende el cambio de la energía cinética, entre los extremos de la restricción es muy pequeño. Como el volumen de control es rígido y no se cuenta con flechas rotatorias, tampoco existen interacciones de trabajo. El balance de energía para flujo estacionario con estas restricciones se reduce a q= h2-h1. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones, o bien el equipo de estrangulamiento esta deliberadamente aislado o bien, por la naturaleza misma del proceso, la transferencia de calor es insignificante. Así, para un proceso de estrangulamiento, el cambio de entalpia es cero, o lo q es lo mismo h2=h1 . Esta igualdad no significa que la entalpia del proceso sea constante, sino que simplemente indica que las entalpias al inicio y al final son iguales. Las válvulas de los grifos de agua domésticos son ejemplos de equipos de estrangulamiento. Estos equipos son también de uso común en las de refrigeración domestica. Un proceso de estrangulamiento que obedezca la ecuación anterior recibe a menudo el nombre de expansión de joule y thomson.

    bibliografia:
    kenneth wark, JR
    Editorial
    mcgraw-hill

    integrantes:
    Camargo Angeli C.I:20.439.619
    olivar Darwin C.I:19.103.779
    osorio irlanda C.I:19.539.429
    seccion:PQV-4B

  2. Lisbeth Bravo replied:

    El intercambiador de calor: es uno de los equipos industriales más frecuentes, prácticamente en la mayoría de las industria existe debido a que la operación de enfriamiento o calentamiento es esencial a todo proceso que maneje energía en cualquiera de sus formas.
    Un intercambiador de calor: Es un equipo en el que 2 corrientes a distintas temperaturas fluyen sin mezclarse con el objeto de enfriar una de ellas o calentar la otra o ambas cosas a la vez.

    Ejemplo1
    Supongamos que el intercambiador de calor es un calentador, sin pérdidas de energía al medio ambiente y sin consumo de energía como trabajo mecánico. En ese caso la sustancia de proceso es el fluido frío porque es el fluido sobre el cual se hace la operación de calentamiento, es el sujeto del proceso. En cuanto al fluido cálido (el que entrega calor) es la sustancia de trabajo.

    Ejemplo 2
    Si tenemos un contracorriente o corriente opuesta
    T1 y t2 = temperaturas de entrada y salida del fluido frío.
    T1 y T2 = temperaturas de entrada y salida del fluido cálido.

    EJEMPLO 3 las torres de enfriamiento, el flujo caliente (es decir, el agua) se enfría mezclándola directamente con el fluido frío (es decir, el aire) o sea que el agua se enfría por convección y vaporización al pulverizarla o dejarla caer en una corriente (o tiro) inducida de aire.

    Ejemplo 4
    El refrigerador es un dispositivo que usa intercambiadores de calor, es decir al espacio de adentro lo diseña para tener una temperatura baja y ese calor es removido por medio de un transmisor de calor que se le llama evaporador, para asi mantener siempre la temperatura de diseño.

    INTRODUCCION A LA
    TERMODINAMICA
    CON ALGUNAS APLICACIONES DE INGENIERIA
    Jorge A. Rodriguez
    Profesor Titular Ordinario de Termodinámica
    Profesor Asociado de Mecánica de los Fluidos y Máquinas Fluidodinámicas
    Profesor Asociado Ordinario de Hidráulica General y Aplicada
    Universidad Tecnológica Nacional

    Integrantes
    BRAVO LISBETH
    SOLANO LUZ
    DEBEL JOCSAN

    PQV-4B

  3. polusky replied:

    INTERCAMBIADORES DE CALOR
    DEFINICIÓN Dispositivo diseñado para transferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto. Son parte esencial de los dispositivos de refrigeración, acondicionamiento de aire, producción de energía y procesamiento químico.
    USOS Son diversos los usos que se le pueden acreditar a cada uno de los tipos de intercambiadores existentes, pero en general, los intercambiadores son usados para recuperar calor entre dos corrientes en un proceso. Los calentadores se usan primeramente para calentar fluidos de proceso, y generalmente se usa vapor con este fin. Los enfriadores se emplean para enfriar fluidos en un proceso, el agua es el medio enfriador principal. Los condensadores son enfriadores cuyo propósito principal es eliminar calor latente en lugar de calor sensible. Los hervidores tienen el propósito de suplir los requerimientos de calor en los procesos como calor latente. Los evaporadores se emplean para la concentración de soluciones por evaporación de agua u otro fluido.
    MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
    Conducción: Transferencia de calor a través de un material estacionario, tal como un solido o un fluido en reposo o régimen laminar.
    Convección: Transferencia de calor entre partes relativamente calientes y frías de un fluido por medio de una mezcla.
    Radiación: Transferencia de calor debido a la energía emitida por todos los cuerpos en forma de onda electromagnética, viajando a la velocidad de la luz y propagándose aun en el vacío.
    ECUACIÓN PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA

    ∆E = Q – W; donde ∆E = ∆U + ∆Ec + ∆Ep
    Para los Intercambiadores de Calor la Ecuación sufre los siguientes fenómenos:
    W = O (Proceso de Derrame)

    Q ≠ O (Proceso No Adiabático)

    ∆Ec ≈ O

    ∆Ep ≈ O

    Dando lugar a que la Ecuación se reformule de la siguiente manera:

    Q = ∆U

    TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR SEGÚN SU USO:
    • Intercambiadores de placas: Para uso industrial desde Farmacéutico, Alimenticio, Químico, Petroquímico, Plantas Eléctricas, Plantas Siderúrgicas, Marino y otros más.

    • Intercambiadores compactos de placas soldadas: Para uso de Refrigeración: como Evaporadores, Condensadores, Sub-enfriadores, y Evaporadores de Cascada/Condensadores

    • Intercambiadores de doble tubo: Adecuado para trabajar en aplicaciones líquido-líquido y en general para los procesos donde los intercambiadores de placas no se puedan utilizar.

    • Intercambiadores de casco y tubo de grafito: Para Procesos químicos altamente corrosivos (Manejo de Ácidos y bases en bajas concentraciones).

    BIBLIOGRAFIA

    Fundamentos de Transferencia de Calor (Susana Espinosa – Mayo 2000)

    http://fain.uncoma.edu.ar/prof_tec/mecanic/termodin/fundame_calor.pdf

    Apuntes de Termodinámica 2009 (Dr. Jose Valderrama, Univ de La Serena-Chile)

    http://www.citrevistas.cl/termo/TERMO2009-CAP-3.pdf

    Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química (J.M. Smith – McGraw Hill)

     
    Integrantes:
    Zuleima Peña
    Roxana Salas
    Neirobis Barboza
    Sección: PQV-4B

  4. Zuleima Peña replied:

    INTERCAMBIADOR DE CALOR

    DEFINICIÓN
    Dispositivo diseñado para transferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto. Son parte esencial de los dispositivos de refrigeración, acondicionamiento de aire, producción de energía y procesamiento químico.

    USOS
    Son diversos los usos que se le pueden acreditar a cada uno de los tipos de intercambiadores existentes, pero en general, los intercambiadores son usados para recuperar calor entre dos corrientes en un proceso. Los calentadores se usan primeramente para calentar fluidos de proceso, y generalmente se usa vapor con este fin. Los enfriadores se emplean para enfriar fluidos en un proceso, el agua es el medio enfriador principal. Los condensadores son enfriadores cuyo propósito principal es eliminar calor latente en lugar de calor sensible. Los hervidores tienen el propósito de suplir los requerimientos de calor en los procesos como calor latente. Los evaporadores se emplean para la concentración de soluciones por evaporación de agua u otro fluido.

    MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
    Conducción: Transferencia de calor a través de un material estacionario, tal como un solido o un fluido en reposo o régimen laminar.
    Convección: Transferencia de calor entre partes relativamente calientes y frías de un fluido por medio de una mezcla.
    Radiación: Transferencia de calor debido a la energía emitida por todos los cuerpos en forma de onda electromagnética, viajando a la velocidad de la luz y propagándose aun en el vacío.

    ECUACIÓN PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
    ∆E = Q – W; donde ∆E = ∆U + ∆Ec + ∆Ep

    Para los Intercambiadores de Calor la Ecuación sufre los siguientes fenómenos:
    W = 0 (Proceso de Derrame)
    Q ≠ 0 (Proceso No Adiabático)
    ∆Ec ≈ 0
    ∆Ep ≈ 0
    Dando lugar a que la Ecuación se reformule de la siguiente manera:
    Q = ∆U

    TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR SEGÚN SU USO:

    • Intercambiadores de placas: Para uso industrial desde Farmacéutico, Alimenticio, Químico, Petroquímico, Plantas Eléctricas, Plantas Siderúrgicas, Marino y otros más.

    • Intercambiadores compactos de placas soldadas: Para uso de Refrigeración: como Evaporadores, Condensadores, Sub-enfriadores, y Evaporadores de Cascada/Condensadores

    • Intercambiadores de doble tubo: Adecuado para trabajar en aplicaciones líquido-líquido y en general para los procesos donde los intercambiadores de placas no se puedan utilizar.

    • Intercambiadores de casco y tubo de grafito: Para Procesos químicos altamente corrosivos (Manejo de Ácidos y bases en bajas concentraciones).

    BIBLIOGRAFIA

    Fundamentos de Transferencia de Calor (Susana Espinosa – Mayo 2000)
    http://fain.uncoma.edu.ar/prof_tec/mecanic/termodin/fundame_calor.pdf

    Apuntes de Termodinámica 2009 (Dr. Jose Valderrama, Univ de La Serena-Chile)
    http://www.citrevistas.cl/termo/TERMO2009-CAP-3.pdf

    Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química (J.M. Smith – McGraw Hill)

    Integrantes:
    Peña Zuleima
    Salas Roxana
    Barboza Neirobis
    Seccion PQV-4B

  5. Maireinys Ortega replied:

    Turbinas y Compresores

    En las centrales eléctricas de vapor, gas o en hidroeléctricas, el dispositivo que impulsa al generador eléctrico es la turbina. A medida que el fluido pasa por esta se hace trabajo contra las aspas(alabes), las cuales están unidas a la flecha, la cual a su vez gira y la turbina produce trabajo.
    Al igual que las bombas y los ventiladores, los compresores son dispositivos que se utilizan para incrementar la presión de un fluido. A estos dispositivos el trabajo se suministra desde una fuente externa a través de un eje giratorio, por lo tanto los compresores requieren entrada de trabajo. Aun cuando estos tres dispositivos funcionan de manera similar, difieren en las tareas que llevan a cabo.
    Un ventilador se usa sobre todo para movilizar un gas y solo incrementa la presión de este ligeramente, mientras que un compresor es capaz de comprimir el gas a presiones muy altas. Las bombas funcionan de manera muy parecida a los compresores excepto que manejan líquidos en lugar de gases.
    Note que las turbinas producen potencia mientras que los compresores, bombas y ventiladores requieren entrada de potencia.
    La transferencia de calor desde las turbinas normalmente es insignificante (Q ≈ 0) ya que normalmente están bien aisladas. La transferencia de calor es también insignificante para los compresores, a menos que haya enfriamiento intencional. Los cambios de energía potencial son insignificantes para todos estos dispositivos (∆ep ≈ 0); mientras que las velocidades, con excepción de turbinas y ventiladores, son demasiado bajas para causar algún cambio importante en su energía cinética (∆ec ≈ 0).
    Las velocidades de fluido encontradas en la mayor parte de las turbinas son muy altas, por lo que el fluido experimenta un cambio importante en su energía cinética. Sin embargo, este cambio es por lo regular muy pequeño con respecto al cambio de entalpia, por lo tanto no se toma en cuenta.

    Bibliografia

    Termodinámica
    Autor: Cengel, Yunus A.
    Editorial: McGraw-Hill.

    Integrantes:
    Avila Eurissikiud
    Ortega Maireinys
    Pozo Adriana
    Sección: PQV-4B

  6. Maireinys Ortega replied:

    Turbinas y Compresores

    En las centrales eléctricas de vapor, gas o en hidroeléctricas, el dispositivo que impulsa al generador eléctrico es la turbina. A medida que el fluido pasa por esta se hace trabajo contra las aspas(alabes), las cuales están unidas a la flecha, la cual a su vez gira y la turbina produce trabajo.
    Al igual que las bombas y los ventiladores, los compresores son dispositivos que se utilizan para incrementar la presión de un fluido. A estos dispositivos el trabajo se suministra desde una fuente externa a través de un eje giratorio, por lo tanto los compresores requieren entrada de trabajo. Aun cuando estos tres dispositivos funcionan de manera similar, difieren en las tareas que llevan a cabo.
    Un ventilador se usa sobre todo para movilizar un gas y solo incrementa la presión de este ligeramente, mientras que un compresor es capaz de comprimir el gas a presiones muy altas. Las bombas funcionan de manera muy parecida a los compresores excepto que manejan líquidos en lugar de gases.
    Note que las turbinas producen potencia mientras que los compresores, bombas y ventiladores requieren entrada de potencia.
    La transferencia de calor desde las turbinas normalmente es insignificante (Q ≈ 0) ya que normalmente están bien aisladas. La transferencia de calor es también insignificante para los compresores, a menos que haya enfriamiento intencional. Los cambios de energía potencial son insignificantes para todos estos dispositivos (∆ep ≈ 0); mientras que las velocidades, con excepción de turbinas y ventiladores, son demasiado bajas para causar algún cambio importante en su energía cinética (∆ec ≈ 0).
    Las velocidades de fluido encontradas en la mayor parte de las turbinas son muy altas, por lo que el fluido experimenta un cambio importante en su energía cinética. Sin embargo, este cambio es por lo regular muy pequeño con respecto al cambio de entalpia, por lo tanto no se toma en cuenta.

    Bibliografia

    Termodinámica
    Autor: Cengel, Yunus A.
    Editorial: McGraw-Hill.

    Integrantes:
    Avila Eurissikiud
    Ortega Maireinys
    Pozo Adriana
    Sección: PQV-4B

  7. Edgar Hidrobo replied:

    1. TOBERAS ACELERADORAS Y DIFUSORES:

    • La Toberas:

    Una tobera es un dispositivo que aumenta la velocidad de un fluido a expresas de la presión.

    A las toberas se les da una forma que provoca grandes cambios en las velocidades del fluido y en consecuencia de la energía cinética Y se utiliza comúnmente en motores de reacción, cohetes, naves espaciales e incluso en mangueras de jardín.

    El área de la sección transversal de una tobera disminuye en la dirección del flujo en el caso de flujos subsónicos y aumenta cuando se trata de flujos supersónicos.

    • El Difusor:

    Es un dispositivo que aumenta la presión de un fluido frenándolo, las toberas y difusores efectúan tareas opuestas. Lo contrario de las toberas es lo cierto para los difusores.

    CUARTA EDICION
    TERMODINAMICA
    YUNUS A. CENGEL-MICAHEL A. BOLES
    PAGINA 182 Y 183

    Integrantes:

    Hidrobo Edgar
    Sánchez Paola
    Parra zary
    PQV-4A

  8. Mariangel Reyes replied:

    Cámara de Mezcla:

    En aplicaciones de ingeniería, la mezcla de dos corrientes de fluidos es un hecho frecuente. La sección donde sucede el proceso de mezclado es denominada cámara de mezcla. La cámara de mezcla no tiene que se una “camara” especial. Un ordinario codo en T o uno en Y en una regadera, sirve como cámara de mezcla para las corrientes de agua caliente y fría.

    El principio de la conservación de la masa en una cámara de mezcla requiere que la suma de las relaciones de flujo de masa entrantes sean iguales a la relación de flujo de masa de la mezcla saliente.

    Las cámaras de mezcla casi siempre están bien aisladas (q≈0) y no implican ningún tipo de trabajo (W=0). Además, las energías cinéticas y potencial de las corrientes de fluido suelen ser despreciables (ec≈0 , ep≈0). En consecuencia, todo lo que queda en la ecuación de la energía corresponde a las energías totales de las corrientes entrantes y de la mezcla saliente. El principio de la conservación de la energía requiere que estas dos sean iguales entre sí. Por tanto, para este caso la ecuación de la conservación de la energía es análoga a la ecuación de la conservación de la masa.

    Ejemplo: Considere una regadera común donde se mezcla agua caliente a 140ºF con agua fría a 50ºF. Si se desea suministrar una corriente permanente de agua caliente a 110ºF, determine la razón de las relaciones de flujo de masa del agua caliente respecto de la fría. Suponga que las pérdidas térmicas de la cámara de mezcla son despreciables y que la mezcla se efectúa a una presión de 20psia.

    Solución: La cámara de mezcla es el sistema cuyas fronteras indica mediante líneas interrumpidas. La masa cruzada las fronteras, de modo que tenemos un volumen de control. Y en vista de que no hay ninguna indicación de algún cambio dentro del volumen de control con el tiempo se trata de un sistema de flujo permanente.
    La ecuación de la conservación de la masa para este sistema de flujo permanente de corriente múltiple es:

    ∑men (Sumatoria de Flujo másico de entrada) = ∑Msal (Sumatoria de Flujo másico de salida)

    Ó

    m1 (flujo másico 1) + m2 (flujo másico 2) = m3 (Flujo másico 3).

    Puesto que nada de calor o trabajo cruza las fronteras (Q≈0 , W=0) y las energías potencial y cinética se sonsideran despreciables (ec≈0, ep≈0).

    Entonces la ecuación de la conservación de la energía para este sistema de flujo permanente se reduce a:

    * ∑men(Sumatoria de flujo másico de entrada)x hen = ∑msal (sumatoria de flujo másico de salida) x hsal.

    * m1(flujo másico 1)x h1+m2 (flujo másico 2)x h2= m3 (flujo masico 3)x h3

    Ó

    * m1 x h1 + m2 x h2 = (m1 + m2) x h3

    Al dividir esta ecuación entre m2 se obtiene:

    y x h1 + h2 = ( y + 1) x h3

    Donde y = m1 x m2 es la razón de las relaciones de flujo de masa deseado.

    La temperatura de saturación del agua a 20psia es 227,96ºF. Como las temperaturas de las tres corrientes están abajo de este valor (T<Tsat), el agua en las tres corrientes existe como un líquido comprimido. La cantidad de un líquido comprimido puede calcularse si se considera como un líquido saturado a la temperatura dad. De modo que:

    h1≈ht@140ºF = 107.96 Btu/lbm
    h2≈ht@50ºF = 18.06 Btu/lbm
    h3≈ht@110ºF = 78.02 Btu/lbm

    Al resolver y y sustituir se obtiene:

    y= h3-h2/h1-h3 = 78.02 – 18.06/107.96 – 78.02 = 2.0

    Por tanto la relación de flujo de masa del agua caliente debe ser doble de la relación de flujo de masa del agua fría para que lamezcla salga a 110ºF.

    • Mariangel Reyes replied:

      Bibliografia:
      Cengel Yurus. Boles Michael. Termodinámica. Segunda Edición Tomo I. McGraw Hill.

      Mariangel Reyes
      Sección: PQV-4B

  9. virginia pirela replied:

    Turbinas y compresores

    En las centrales eléctricas de vapor, gas o en hidroeléctricas, el dispositivo que impulsa al generador eléctrico es la turbina. A medida que el fluido pasa por esta se hace trabajo contra las aspas, las cuales están unidas a la flecha, la cual a su vez gira y la turbina produce trabajo.

    Al igual que las bombas y los ventiladores, los compresores son dispositivos que se utilizan para incrementar la presión de un fluido. A estos dispositivos el trabajo se suministra desde una fuente externa a través de un eje giratorio, por lo tanto los compresores requieren entrada de trabajo. Aun cuando estos tres dispositivos funcionan de manera similar, difieren en las tareas que llevan a cabo.

    Un ventilador se usa sobre todo para movilizar un gas y solo incrementa la presión de este ligeramente, mientras que un compresor es capaz de comprimir el gas a presiones muy altas. Las bombas funcionan de manera muy parecida a los compresores excepto que manejan líquidos en lugar de gases.

    Note que las turbinas producen potencia mientras que los compresores, bombas y ventiladores requieren entrada de potencia.

    La transferencia de calor desde las turbinas normalmente es insignificante (Q ≈ 0) ya que normalmente están bien aisladas. La transferencia de calor es también insignificante para los compresores, a menos que haya enfriamiento intencional. Los cambios de energía potencial son insignificantes para todos estos dispositivos (∆ep ≈ 0) mientras que las velocidades, con excepción de turbinas y ventiladores, son demasiado bajas para causar algún cambio importante en su energía cinética (∆ec ≈ 0).

    Las velocidades de fluido encontradas en la mayor parte de las turbinas son muy altas, por lo que el fluido experimenta un cambio importante en su energía cinética. Sin embargo, este cambio es por lo regular muy pequeño con respecto al cambio de entalpia, por lo tanto no se toma en cuenta.

    Bibliografia:
    Yunus A. Cengel
    Michael A. Boles

    Edicion Mc Graw Hill Quinta Edicion

    Virginia Pirela
    Karla Castellano
    Mariangel Silva

    Seccion: PQV-4A

  10. vielma zonymar replied:

    camara de mezclado:

    empleado para controlar la cantidad de aire que circula por los conductos y lleva incorporados unas válvulas que permiten la distribución de aire a los diversos recintos así como controlar la mezcla de aire caliente y frío.Este tipo de dispositivo solo se emplea en los sistemas continuos o circulantes para la mezcla completa de fluidos miscibles.

    existen varios tipos de mezcladores:
    Mezcladores de Chorro

    Estos, entre los cuales están los sopletes oxhídricos, se basan en el choque de un chorro contra otro, generalmente ambos a presión. Este tipo de mezclador se emplea a veces para líquidos, pero su mayor aplicación es la mezcla de combustibles gaseosos antes de inflamarlos.

    Mezcladores de Inyector:

    Estos consisten en un tubo principal, y en un tubo, un surtidor, una tobera o un orificio auxiliar por el que se inyecta un segundo ingrediente en la corriente principal. Este tipo de mezclador, sencillo y poco costoso, se emplea mucho para mezclar, en cualquier proporción, gases con gases, gases con líquidos y líquidos con líquidos. Son ejemplos de mezcladores de este tipo para la mezcla de líquidos mutuamente insolubles, los mecheros Bunsen, los quemadores de petróleo, las pistolas pulverizadoras, los carburadores, el cañón lanza cemento, los atomizadores y los mezcladores de tobera (Figura 6.2.). El principal ingrediente puede ser un gas o un liquido, en algunos casos la velocidad de la corriente en la tubería principal induce la circulación del material en la tubería auxiliar. En otros casos se alimenta el material por la tubería auxiliar a presión y velocidad suficientes para que circule por la tubería principal. Este material procede del tanque de alimentación y se recircula por medio de una bomba exterior. Un requisito indispensable para que se produzca una mezcla rápida y completa en este tipo de mezclador es que la masa velocidad de la corriente auxiliar sea mucho mayor que la de la corriente principal.

    Mezcladores de Columnas con Orificios o de Turbulencia:

    Estos mezcladores, utilizadores principalmente para el tratamiento continuo de los destilados de petróleo, pueden ser como el A de la figura 6.3. que representa una columna sencilla con orificios, o como el B, que, ilustra una tobera Duriron especialmente diseñada para producir turbulencia máxima. Estos mezcladores se basan en la transformación de la energía de presión en energía de velocidad turbulenta y encuentra muchas aplicaciones cuando la viscosidad es demasiado pequeña para permitir que se completen las reacciones en el poco tiempo disponible. Ambos tipos son fáciles para instalar.

    BIBLIOGRFIA

    Cengel Yurus. Boles Michael. Termodinámica.
    Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química (J.M. Smith – McGraw Hill)

    VIELMA ZONYMAR
    MENDOZA CARLOS
    MENDEZ JESUS
    PQV-4A
    DICIEMBRE, 3DE 2010 HORA:9:00AM

  11. javier replied:

    TOBERAS ACELERACION Y DIFUSORES

    Una tobera de aceleración es un ducto con área de sección transversal uniformemente variable en el cual se acelera un flujo de vapor o gas, transformando su energía potencial manifestada en alta temperatura y presión en energía cinética.
    Un difusor es un dispositivo que aumenta la presión de un fluido. Es una tobera inversa por lo tanto el área de entrada es menor que el área de salida y por consiguiente la velocidad se disminuye dentro del difusor el calor es muy pequeña y despreciable, por esto se consideran como adiabáticos. Debido a los cambios que hay en la velocidad el cambio en la energía cinética es bastante apreciable y como el fluido experimenta poco o ningún cambio en la elevación la energía potencial es despreciable.

    TUBERÍA Y COMPRESOR
    La turbina es el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbomáquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, Las turbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas rotor y estator, siendo la primera la que, impulsada por el fluido, arrastra el eje en el que se obtiene el movimiento de rotación.
    Un compresor es una máquina que eleva la presión de un gas, un vapor o una mezcla esto hace que se eleva reduciendo el volumen especifico del mismo durante su paso a través del compresor un caso común es el compresor de aire, que suministra aire a elevada presión para transporte, pintura pistola, inflamiento de neumáticos.
    Estructura de los compresores
    Los elementos principales de esta estructura son: motor, cuerpo, tapas, enfriador y árboles. El cuerpo y las tapas del compresor se enfrían por el agua. Los elementos constructivos tienen ciertas particularidades. Para disminuir las pérdidas de energía de la fricción mecánica de los extremos de las placas contra el cuerpo en este se colocan dos anillos de descarga que giran libremente en el cuerpo.

    VÁLVULAS DE ESTRANGULAMIENTO: Son válvulas de operación cuya finalidad es regular el flujo, la presión o ambos. Clases de válvulas de estrangulamiento: A) Válvulas de globo: El flujo en ésta válvula es forzado a dos giros de 90°, atravesando por una abertura circular que se cierra mediante un disco que se asienta o al introducir un macho.

    CÁMARA DE MEZCLA:
    Dispositivo empleado para controlar la cantidad de aire que circula por los conductos y lleva incorporados unas válvulas que permiten la distribución de aire a los diversos recintos así como controlar la mezcla de aire caliente y frío.

    INTERCAMBIADORES DE CALOR:

    En los sistemas mecánicos, químicos, nucleares y otros, ocurre que el calor debe ser transferido de un lugar a otro o bien, de un fluido a otro. Los intercambiadores de calor son los dispositivos que permiten realizar dicha tarea. Un entendimiento básico de los componentes mecánicos de los intercambiadores de calor es necesario para comprender cómo estos funcionan y operan para un adecuado desempeño. El objetivo de esta sección es presentar los intercambiadores de calor como dispositivos que permiten remover calor de un punto a otro de manera específica en una determinada aplicación. Se presentan los tipos de intercambiadores de calor en función del flujo: flujo paralelo; contraflujo; flujo cruzado. Además se analizan los tipos de intercambiadores

  12. jonathan29 replied:

    TURBINAS

    Se denomina turbina al motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice.

    Las turbinas se clasifican en turbinas hidráulicas o de agua, turbinas de vapor y turbinas de combustión. Hoy la mayor parte de la energía eléctrica mundial se produce utilizando generadores movidos por turbinas. Los molinos de viento que producen energía eléctrica se llaman turbinas de viento.

    Tipos de Turbinas:

    *

    Turbinas Hidráulicas

    *

    Turbinas de Vapor

    *

    Turbinas Eòlicas

    *

    Turbinas de Combustión.

    COMPRESORES

    Los compresores son mecanismos para comprimir los gases y los líquidos

    Se suele llamar bomba de aire, esta maquina se encarga de disminuir el volumen de una determinada cantidad de aire y aumentar su presión por procedimientos mecánicos. El aire comprimido posee una gran energía potencial, ya que si eliminamos la presión exterior, se expandiría rápidamente. El control de esta fuerza expansiva proporciona la fuerza motriz de muchas máquinas y herramientas, como martillos neumáticos, taladradoras, limpiadoras de chorro de arena y pistolas de pintura.

    Existen hoy en día dos tipos de compresores:

    *

    Alternativos
    *

    Rotatorios

    Los compresores alternativos o de desplazamiento:

    Se utilizan para generar presiones altas mediante un cilindro y un pistón. Cuando el pistón se mueve hacia la derecha, el aire entra al cilindro por la válvula de admisión; cuando se mueve hacia la izquierda, el aire se comprime y pasa a un depósito por un conducto muy fino.

    Los compresores Rotatorios:

    Los Compresores rotatorios producen presiones medias y bajas. Están compuestos por una rueda con palas que gira en el interior de un recinto circular cerrado. El aire se introduce por el centro de la rueda y es acelerado por la fuerza centrífuga que produce el giro de las palas. La energía del aire en movimiento se transforma en un aumento de presión en el difusor y el aire comprimido pasa al depósito por un conducto fino. El aire, al comprimirlo, también se calienta. Las moléculas de aire chocan con más frecuencia unas con otras si están más apretadas, y la energía producida por estas colisiones se manifiesta en forma de calor. Para evitar este calentamiento hay que enfriar el aire con agua o aire frío antes de llevarlo al depósito. La producción de aire comprimido a alta presión sigue varias etapas de compresión; en cada cilindro se va comprimiendo más el aire y se enfría entre etapa y etapa.

    BIBLIOGRAFIA.

    *-Mecánica de los fluidos y maquinas hidráulicas. Claudio Mataix.

    *-Bombas y Maquinas Soplantes Centrifugas. A.H. Church.

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