REDUCCIÓN DE LA PÉRDIDA DE CARGA DE FLUJOS EN TUBERÍAS POR ADICIÓN DE POLÍMEROS
ARIEL D. CRESPO A. 1
ALDO TAMBURRINO T. 2
CHRISTIAN IHLE B. 3
HUMBERTO PALZA C. 4
RESUMEN
El transporte de fluidos a través de tuberías es el método más sencillo para transportar fluidos de un punto a otro. En Chile este es método por el cual se transporta el concentrado de cobre y agua para aplicaciones mineras. Por este motivo es importante desarrollar e investigar una metodología que haga más eficiente y eficaz el transporte de fluidos a través de tuberías. La adición de pequeñas cantidades de polímeros de alto peso molecular en flujos de fluidos líquidos, generan profundos cambios en los fenómenos hidrodinámicos característicos del flujo original, ello genera que el flujo se con incremente hasta en un 80% con respecto al original. Estos compuestos poliméricos son denominados agentes reductores de arrastre (DRAs, drag reduction agents). Estudios previos evaluaron a los DRAs a Reynolds no superiores a los 60000. Esta investigación busca determinar el efecto de: la concentración, la variación de caudales y el tiempo (debido a la degradación de las cadenas poliméricas) sobre DRAs sintéticos como el óxido de polietileno (PEO) y naturales como el Alginato, sobre la pérdida de carga del flujo en régimen turbulento (Re>50000) en un sistema cerrado con recirculación a temperatura constante. Para ello se usó PEO (Mw= 4*106 g/mol) y Alginato de viscosidad media, que llegaron a alcanzar valores de Re de hasta 140000 con tres concentraciones diferentes de PEO y Alginato (50, 100 y 300ppm) respectivamente, y otra tanda a 50 y 100 ppm para tres caudales (0.86, 1.50 y 2.27 L/s) todos a temperatura constante de 22oC. Este trabajo contempla el estudio del efecto de los DRAs en el factor de fricción en tuberías ƒ, a diferentes concentraciones y caudales, al igual que su variación en el tiempo. Estos resultados permitieron evaluar la eficiencia de los DRAs usados comparándolos con los valores máximos alcanzados por la asíntota de máxima reducción de la pérdida de carga de Virk (MDRV). Dicha comparación revelo que el alginato es el más cercano a la MDRV.
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1 Estudiante de Doctorado, Depto. de Ingeniería Química y Biotecnología, FCFM, Universidad de Chile – darielcrear@ug.uchile.cl
2 Profesor Asociado, Depto. de Ingeniería Civil, FCFM, Universidad de Chile – atamburr@cec.uchile.cl
3 Profesor Asistente, Depto. de Ingeniería Minas, FCFM, Universidad de Chile – cihle@ing.uchile.cl
4 Profesor Asociado, Depto. de Ingeniería Química y Biotecnología, FCFM, Universidad de Chile – hpalza@ing.uchile.cl
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