Table 1FLUJO MULTIFSICO EN
TUBERASHORIZONTALESNDICEIntroduccin.............................................................
3Correlaciones...............................................
6Lockhart y Martinelli..... 7Clculo. 9Baker........................
12Dukler* ................................... 21Eaton .. 28BEGGS Y
BRILL............ 35Conclusin 55Referencias.... 56Instituto
Tecnolgico Superior de Cosamaloapan 2Introduccinv NUMEROSOS AUTORES
HAN PRESENTADO MTODOS EXPERIMENTALES DECLCULO, CONOCIDOS TAMBIN
COMO CORRELACIONES PARA EVALUAR EL GRADIENTE DE PRESIN EN TUBERAS
HORIZONTALES. EL PRIMER TRABAJO PUBLICADO SOBRE ESTE TEMA FUE EN
1830, POSTERIORMENTE HA HABIDO INNUMERABLES TRABAJOS PUBLICADOS
DENTRO DE LOS CUALES HAY 5 CORRELACIONES GENERALES QUE SE
CONSIDERAN LAS MEJORES:LOCKHART Y MARTINELLI (1949) BAKER (1954)
DUKLER (1964) EATON (1966) BEGGS Y BRILL (1973)Instituto Tecnolgico
Superior de CosamaloapanDE ESTAS 5 CORRELACIONES LAS MEJORES PARA
TODOS LOS RANGOS DE GASTOS YDIMETROS DE TUBERA SON LAS DE DUKLER,
EATON, LA DE BEGGS Y BRILL CON LA LIMITANTE DE QUE PARA LA DE EATON
SE REQUIEREN VISCOSIDADES MENORES A 12 CENT POISE.ADICIONALMENTE
MENCIONAREMOS QUE EN LA CORRELACIN DE BEGGS Y BRILL PUEDE SER USADA
PARA CUALQUIER NGULO DE FLUJO.PARA FLUJO HORIZONTAL, EL GRADIENTE
DE PRESIN DEBIDO AL CAMBIO DEELEVACIN ES IGUAL A CERO POR LO QUE LA
ECUACIN GENERAL DE ENERGA QUEDA: p * v2= +f * *v2 L T2* gc * L2* gc
* dInstituto Tecnolgico Superior de CosamaloapanLA ECUACIN ANTERIOR
SE UTILIZA PARA EVALUAR LAS CARACTERSTICAS DEL FLUJODE DOS FASES Y
POSTERIORMENTE DETERMINAR EL GRADIENTE DE PRESIN TOTAL. EL PROBLEMA
DE LA VARIACIN DE LAS CARACTERSTICAS DE FLUJO SE ELIMINA AL SUPONER
QUE LA MEZCLA GAS-LQUIDO ES HOMOGNEA EN UN INTERVALO PEQUEO DE LA
TUBERA. SE PUEDE ESCRIBIR COMO:Instituto Tecnolgico Superior de
Cosamaloapan 5Instituto Tecnolgico Superior de Cosamaloapan1.1
Lockhart y Martinelli*ESTA CORRELACIN ES MUY BUENA PARA GASTOS
BAJOS DE GAS Y ACEITE, Y BUENAPARA DIMETROS DE TUBERA PEQUEOS.EL
MTODO DE LOCKHART Y MARTINELLI PARA EL CLCULO DE LA PRESIN ATRAVS
DE LA TUBERA HACE USO DE LAS SIGUIENTES ECUACIONES:Y:Instituto
Tecnolgico Superior de CosamaloapanGRADIENTE DE PRESIN QUE EXISTIRA
SIFLUYERA SOLO LIQUIDO EN LA TUBERA.GRADIENTE DE PRESIN QUE
EXISTIRA SIFLUYERA SOLO GAS EN LA TUBERA.GRADIENTE DE PRESIN
TOTALSON NECESARIAS, POR LO QUE LOCKHART Y MARTINELLIDETERMINARON
QUE ESTAS DOS CADAS DE PRESIN FUERAN CALCULADAS SUPONIENDO: QUE
CADA UNA DE LAS DOS FASES FLUYE SOLA EN LA TUBERA Y QUE CADA FASE
EST OCUPANDO EL VOLUMEN TOTAL DE LA TUBERA.Instituto Tecnolgico
Superior de Cosamaloapan 8Clculo1. CALCULAR LA CADA DE PRESIN
SUPONIENDO QUE SOLAMENTE FLUYELQUIDO EN LA TUBERA.PARA OBTENER EL
FACTOR DE FRICCIN F, LOCKHART Y MARTINELLITOMARON LA ECUACIN DADA
POR WEYMOUTH:2. CALCULAR LA CADA DE PRESIN SUPONIENDO QUE FLUYE
SOLAMENTE LAFASE GASEOSA EN LA TUBERA, MEDIANTE LA ECUACIN DE
WEYMOUTH QUE FUE MODIFICADA PARA INCLUIR EL FACTOR DE
COMPRESIBILIDAD.Instituto Tecnolgico Superior de
CosamaloapanDESPEJANDO LA P2 DE LA ECUACIN 4.9 Y TOMANDO COMO
CONDICIONESESTNDAR T 60 FC.S. = Y 14.7 PSIA . = C S P OBTENEMOS LA
SIGUIENTE ECUACIN.X = ( p / L )L =( p / L )g( p )L( p )g3. CALCULAR
EL PARMETRO X DONDE:4. DETERMINE EL NMERO DE REYNOLDS PARA AMBAS
FASES, SUPONIENDOQUE CADA UNA FLUYE SOLA EN LA TUBERA.5. DETERMINAR
EL TIPO DE FLUJO DE LA SIGUIENTE TABLA 4.1:106.- SELECCIONAR EL
VALOR DEL PARMETRO , PARA EL LQUIDO ( L )Y EL PARA EL GAS ( G ) CON
EL VALOR DE X CALCULADO EN EL PASO 3 Y DE ACUERDO AL TIPO DE FLUJO
OBTENIDO EN EL PASO ANTERIOR.7. CALCULAR LA CADA DE PRESIN DE LAS
DOS FASES CON:Instituto Tecnolgico Superior de Cosamaloapan
11BAKER*SU MTODO EN GENERAL ES MEJOR PARA DIMETROS DE TUBERA
MAYORES A 6PULGADAS, Y LA MAYORA DE SUS DATOS LOS TOM DE UNA TUBERA
DE 8 Y 10 PULGADAS DE DIMETRO.BSICAMENTE BAKER PRESENT UN
ACERCAMIENTO SIMILAR AL DE LOCKHART Y MARTINELLI, LAPRINCIPAL
DIFERENCIA ENTRE LOS DOS ES QUE BAKER US EL CONCEPTO DEPATRONES DE
FLUJO Y TAMBIN PRESENT DIFERENTES ECUACIONES PARA CADA PATRN.DEBIDO
A QUE EL CAMBIO DEL PATRN DE FLUJO PUEDE SUCEDER EN CUALQUIERLUGAR
DE LALNEA, ES MEJOR PEQUEOS TRAMOS DE TUBERA EN LUGAR DE TOMAR LA
TUBERA COMPLETA, LO QUE NOS ARROJARA UNA PRESIN MEDIA DIFERENTE Y
NO TAN PRECISA.Instituto Tecnolgico Superior de
CosamaloapanCLCULO1. CONOCIENDO P1 Y SUPONIENDO UNA P. CALCULAR P Y
OBTENGA RS , BO , Z.2. CALCULAR EL NMERO DE REYNOLDS PARA EL LQUIDO
UTILIZANDO LAECUACIN.3. USANDO EL NMERO DE REYNOLDS, OBTENER EL
FACTOR DE FRICCIN,CORRIGIENDO F PARA LA EFICIENCIA DE LA TUBERA.4.
CALCULAR LA CADA DE PRESIN (PSIA/PIE) SOLAMENTE PARA LA FASELQUIDA
CON LA ECUACIN:5. CALCULAR EL NMERO DE REYNOLDS PARA EL GAS CON LA
ECUACIN.Instituto Tecnolgico Superior de Cosamaloapan 136. USANDO
EL NMERO DE REYNOLDS PARA EL GAS, OBTENER ELFACTOR DE FRICCIN ,
CORRIGIENDO F POR LA EFICIENCIA DE LA TUBERA.7. CALCULAR LA CADA DE
PRESIN SOLAMENTE PARA EL FLUJO DE GAS.8. CALCULAR EL PARMETRO X
CON:9. CALCULAR CON:Instituto Tecnolgico Superior de
Cosamaloapan10. CALCULAR EL FLUJO MSICO DEL GAS EN LBM/HR PIE2 CON
LA ECUACIN:11. DETERMINE .12. CALCULAR FLUJO MSICO DEL LQUIDO EN
LBM/HR PIE2.13. CALCULAR .14. CALCULAR:Instituto Tecnolgico
Superior de Cosamaloapan 1515. USANDOOBTENER EL PATRN DE FLUJO DE
LA FIGURA 316. SELECCIONAR LA ECUACIN ADECUADA DE ACUERDO AL TIPO
DE PATRNDE FLUJO. EL PARMETRO X ES EL MISMO USADO POR LOCKHART Y
MARTINELLI Y SE CALCUL EN EL PASO 8. LAS ECUACIONES SON LAS
SIGUIENTES:FLUJO BURBUJA:FLUJO TAPN:FLUJO ESTRATIFICADO:PARA FLUJO
ONDULADO BAKER PROPUSO LA ECUACIN DADA PORSCHNEIDER:Instituto
Tecnolgico Superior de CosamaloapanY:DONDE: = FACTOR DE CORRELACIN
DE LOCKHART Y MARTINELLI .FLUJO BACHE:FLUJO ANULAR:ESTA ECUACIN
PODR SER UTILIZADA PARA DIMETROS DE TUBERA MENORES A12 PG.CUANDO D
ES MAYOR A 10 PG, SIEMPRE USE 10 PG EN LA ECUACIN.Instituto
Tecnolgico Superior de CosamaloapanFIGURA PARA OBTENER EL PATRN DE
FLUJO DE BAKERInstituto Tecnolgico Superior de Cosamaloapan 18G)
FLUJO DISPERSO O NIEBLA:1.- PARA X