Ejercicio 7 - Universidad Nacional de Quilmes

U NIVERSIDAD N ACIONAL DE Q UILMES
I NGENIERIA EN AUTOMATIZACI ÓN Y C ONTROL I NDUSTRIAL
Procesos y Máquinas Industriales II
Trabajo Práctico No 4 - Ejercicio 7
Resolución utilizando MATLAB
Resolución considerando el factor de Darcy
%TP 4 - Ejercicio 7
%Proceso iterativo
%1) Suponer ff
%2) En k1=ff*Qˆ2*k2+Qˆ2*k3-k4/Q despejar Q
%3) Calcular Re
%4) Calcular ff
%Si no converge volver a repetir
%Se debe obtener: f=0.015 Q=0.115 mˆ3/seg Re 8.576e5
clear all; clc;
e=0.046; %mm
k1=294.94; k2=352.085e4; k3=3340.708; k4=57.1;
D=0.152; %m
rugo_rel=e/(1000*D); A=(pi*Dˆ2)/4; nhu=0.113e-5; rho=999;
%1)Suposicion del factor de Dancy
aux=0; f=0.025; fin=0; while fin==0;
%2)Despejo de Q
c=[f*k2+k3 0 -k1 -k4]; %Despeje de Q de la ecuacion.
Q=roots(c);
for i=1:3
if isreal(Q(i))
q=Q(i);
end
end
Q=q;
%3)Calculo de Reynolds
Re=(Q*D)/(A*nhu);
%4) Calculo de f
if Re < 2300 %Flujo laminares
aux=64/Re;
end
if rugo_rel > 10*(9.35/(Re*sqrt(f)) )
aux=1/((1.14-2*log10(rugo_rel))ˆ2);
end
if (5e3 <= Re)&(Re <= 1e8)
if (1e-6 <= rugo_rel)&(rugo_rel <= 1e-2)
aux=0.25/((log10((rugo_rel/3.7)+(5.74/(Reˆ0.9))))ˆ2);
end
end
if aux==f
fin=1;
f=aux;
else
f=aux;
fin=0;
end
end fanning=[’El factor de Darcy es: ’,num2str(f)]; disp(fanning);
reynold=[’El numero de Reynolds es: ’,num2str(Re)]; disp(reynold);
caudal=[’El caudal es: ’,num2str(Q)]; disp(caudal);
2 O C UATRIMESTRE 2007
Prof. Mariana A. Suarez
Aux. Ernesto Chiacchiarini
1-2
Procesos y Máquinas Industriales II
Factor de Darcy y Fanning
2o Cuatrimestre 2007
Resolución considerando el factor de Fanning
%TP 4
- Ejercicio 7-con fanning
%Proceso iterativo
%1) Suponer ff
%2) En k1=4*ff*Qˆ2*k2+Qˆ2*k3-k4/Q despejar Q
%3) Calcular Re
%4) Calcular ff
%Si no converge volver a repetir
%Se debe obtener: f=0.004 Q=0.1136 mˆ3/seg Re 8.421e5
clear all; clc;
e=0.046; %mm
k1=294.94; k2=352.085e4; k3=3340.708; k4=57.1;
D=0.152; %mm
rugo_rel=e/(1000*D); A=(pi*Dˆ2)/4; nhu=0.113e-5; rho=999;
%1)Suposicion del factor de Fanning
aux=0;
f=0.010;%Factor de Fanning
fin=0; while fin==0;
%2)Despejo de Q
c=[4*f*k2+k3 0 -k1 -k4]; %Despeje de Q de la ecuacion.
Q=roots(c);
for i=1:3
if isreal(Q(i))
q=Q(i);
end
end
Q=q;
%3)Calculo de Reynolds
Re=(Q*D)/(A*nhu);
%Eleccion del factor de correlacion
aux=1/(16*(log10((rugo_rel/3.7)+(5.74/(Reˆ0.9))))ˆ2);
if aux==f
fin=1;
f=aux;
else
f=aux;
fin=0;
end
end fanning=[’El factor de fanning es: ’,num2str(f)];
disp(fanning); reynold=[’El numero de Reynolds es: ’,num2str(Re)];
disp(reynold); caudal=[’El caudal es: ’,num2str(Q)]; disp(caudal);
Prof. Mariana A. Suarez
Aux. Ernesto Chiacchiarini
2-2