| Revista: | Ingeniería mecánica, tecnología y desarrollo |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000381427 |
| ISSN: | 1665-7381 |
| Autores: | Ponce Morales, Rogelio1 Sánchez Silva, Florencio1 Carvajal Mariscal, Ignacio1 Toledo Velázquez, Miguel1 Cruz Maya, Juan Antonio2 |
| Instituciones: | 1Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, México, Distrito Federal. México 2Instituto Politécnico Nacional, Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas, México, Distrito Federal. México |
| Año: | 2014 |
| Periodo: | Mar |
| Volumen: | 4 |
| Número: | 6 |
| Paginación: | 205-218 |
| País: | México |
| Idioma: | Español |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Aplicado, descriptivo |
| Resumen en español | Se realizó una investigación experimental con disoluciones agua-surfactante, con el fin de analizar la influencia del uso de estos aditivos en la reducción de fricción durante la conducción de líquidos en tuberías. Se probaron tres tipos de surfactantes: aniónico, catiónico y no-iónico. Se diseñó y construyó una instalación experimental con una zona de pruebas de tubería de acrílico con un diámetro interno de 19 mm y una longitud de 5,700 mm. Las concentraciones de los surfactantes en las disoluciones fueron de 150, 250, 500, 750 y 1,000 ppm, preparados de acuerdo con un programa experimental que tomó en cuenta la cantidad y tipo de aditivo agregado en diferentes flujos másicos de líquido. Las pérdidas de presión se compararon contra las que se obtienen cuando fluyen los mismos flujos de agua por la instalación. Los resultados experimentales que se obtuvieron muestran una reducción en la fricción hasta del 44.3 % a un Re=6,851 (que corresponde a un Re=11,243 sin adición de surfactantes) y a una concentración de 250 ppm de cloruro de cetil trimetil de amonio, al que se le agregaron100 ppm de salicilato de sodio (NaSal) como estabilizador para la micro estructura del surfactante, que se aplica solo a surfactantes de tipo catiónico. Los resultados son prometedores pero quedan por estudiar algunos aspectos como la mejor forma de inyectar y recuperar los surfactantes, el mezclado más eficiente, los mecanismos que producen la reducción de fricción y el efecto de la temperatura entre otros |
| Resumen en inglés | The experimental results of the water-surfactants dissolution in the drag reduction during the liquid conduction in pipes are presented. An experimental research with water-surfactant mixtures flows was undertaken, three types of surfactants were tested: anionic, cationic and non ionic. An experimental set up was designed and built; the test section was a cylindrical plexiglass 19 mm internal diameter pipe whose length was 300 D. The surfactant concentrations in the mixtures were 150, 250, 500, 750 and 1,000 ppm, added according to an experimental program which considered the quantity and type of additive supplied in different liquid mass flow rates. The experimental pressure drop was compared against the ones obtained with the same water flow rates used in the experimentation. A drag reduction around 44.3 % was attained for a Re = 6,851 (Re = 11,243 without surfactant addition), corresponding to a water solution with 250 ppm of cetyl trimethyl ammonium chloride with 100 ppm of Sodium Salicylate as a stabilizer. Experimental results are promising but there are still some questions waiting for a response like: the way to inject and recover surfactants, mechanisms which produce the drag reduction, and the temperature effect, among others |
| Disciplinas: | Ingeniería |
| Palabras clave: | Ingeniería mecánica, Mecánica de fluidos, Surfactantes, Flujo en tuberías, Fricción, Pérdida de presión |
| Keyword: | Engineering, Mechanical engineering, Fluid mechanics, Surfactants, Pipe flow, Friction, Pressure drop |
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