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Trabajo final de Análisis numérico.
Datos de los integrantes del grupo.
Abruza, Matías N. 11876 [email protected]
Casterán, Micaela C 12331 [email protected]
López, Paula 12388 [email protected]
Alumno de contacto: López, Paula ([email protected])
Tema elegido: Fluidos No-Newtonianos en cañerías.
Breve descripción del problema que se intenta resolver.
El problema elegido consiste en hacer circular un fluido No-Newtoniano a través
de un circuito cerrado de cañería. En el mismo podemos encontrar 1 torre de enfriamiento,
1 intercambiador de calor, distintos accesorios como válvulas, codos, desembocaduras,
embocaduras, reducciones y demás. El objetivo es comprobar si una bomba determinada
funciona correctamente o no. En el caso negativo se buscará una solución lo más eficaz y
que genere el menor costo posible. Luego, se comprobará con las bombas disponibles y los
datos otorgados por el fabricante, cual/es de la/s misma/s se requiere para dicho sistema.
Los datos necesarios serán densidad, viscosidad, reologia del fluido, caudal
circulante, tipo material con que se encuentra hecha la cañería, diámetro de la misma,
tipos específicos de accesorios, longitud de los caños, datos de potencia de bomba y tipo.
La elección de este tema se basa en que es un problema típico de la ingeniería, y su
resolución aunque no es de un alto de grado de dificultad, es larga, repetitiva y engorrosa,
debe eliminarse todo posible error de cálculos para una solución correcta. Por este motivo
utilizamos los métodos numéricos.
Temas de Análisis numérico utilizados.
Método indirecto de resolución de ecuaciones lineales GAUSS SEIDEL
Método de punto fijo aplicado por pasos.
Gráficos con GNUPLOT
Aproximación de funciones METODO DE MINIMOS CUADRADOS (para la
comprobación de la utilidad de la bomba, ya que se dispone de tablas de
parámetros)
Método de interpolación.
Ecuaciones a utilizar.
1. Formula de Reynolds generalizado:
2. Expresión para la reologia del fluido:
|
|
3. Ecuación del fanning para régimen laminar (si fuese otro régimen se obtiene el
valor de tabla)
4. Balance macroscópico de masa (BMM).
5. Balance macroscópico de energía mecánica (BMEM).
Tramo 1-2
(
)
Tramo 2-3
(
)
Tramo 2-4
(
)
6. Fórmula para las fricciones de los accesorios (Ev).
∑ ∑
7. Fórmula para los ev.
8. Fórmulas para el ANPA.
9. Fórmula para la corrección de ANPA y Hdiseño cuando el fluido es distinto de
agua.
10. Presión de succión de la bomba (se toma desde el punto 1 hasta la bomba)
(
)
Dónde:
W: trabajo de la bomba.
h: alturas.
Esquema de la cañería a utilizar.
Ciclo iterativo de velocidades.
Tabla para elección de bombas.
Gráfico de fanning vs Reynolds (flujo turbulento).
