Evaluación de algunas expresiones unificadas para el factor de fricción de Darcy-Weisbach
Palavras-chave:
factor de fricción de Darcy-Weisbach, flujo laminar, flujo turbulento, hidráulica de tuberías, mecánica de fluidosResumo
En el diseño de conducciones para el transporte de fluidos se emplean diferentes ecuaciones para determinar el factor de fricción en régimen laminar y turbulento, ahora bien, es posible que existan variaciones importantes de los diferentes parámetros inmersos en el fenómeno físico, que cambien significativamente el régimen de flujo laminar hacia turbulento o viceversa. Por lo anterior, resulta práctico contar con expresiones unificadas que sean aplicables sin importar el patrón del flujo. En este orden de ideas, a través del tiempo algunos investigadores han propuesto formulaciones para tal fin, sin embargo, resulta totalmente necesario validar, sobre todo, las ecuaciones modernas, con el objetivo de establecer la precisión y, por consiguiente, la confiabilidad de los resultados que cada expresión proporciona.
Downloads
Referências
Avci A. and Karagoz I. (2009). “A novel explicit equation for friction factor in smooth and rough pipes”, Journal of Fluids Engineering, vol. 131, no. 6, pp. 1-4, ISSN 0098-2202, Turquía.
Avci A. and Karagoz I. (2019). “A new explicit friction factor formula for laminar, transition and turbulent flows in smooth and rough pipes”, European Journal of Mechanics, vol. B, no. 78, pp. 182-187, ISSN 0997-7546, Turquía.
Brkić D. (2011). “Review of explicit approximations to the Colebrook relation for flow friction”, Journal of Petroleum Science and Engineering, vol. 77, no. 1, pp. 34-48, ISSN 0920-4105, Serbia.
Brkić D. and Praks P. (2018). “Unified friction formulation from laminar to fully rough turbulent flow”, Applied Sciences, vol. 8, no. 11, pp. 1-13, ISSN 2076-3417, Serbia.
Brkić D. and Praks P. (2020). “Review of new flow friction equations: Constructing Colebrook’s explicit correlations accurately”, Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, vol. 36, no. 1, pp. 1-8, ISSN 0213-1315, Serbia.
Brkić D. and Praks P. (2022). “Approximate flow friction factor: Estimation of the accuracy using Sobol’s Quasi-random sampling”, Axioms, vol. 11, no. 36, pp. 1-8, ISSN 2075-1680, Serbia.
Cheng N. (2008). “Formulas for friction factor in transitional regimes”, Journal of Hydraulic Engineering, vol. 134, no. 9, pp. 1357-1362, ISSN 1943-7900, Singapur.
Chernikin A. and Chernikin B. (2012). “Oбобщенная формула для расчета коэффициента гидравлического сопротивления магистральных трубопроводов для светлых нефтепродуктов и маловязких нефтей (En ruso)”, наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, vol. 8, no. 4, pp. 64-66, ISSN 2541-9595, Rusia.
Churchill W. (1973). “Empirical expressions for the shear stress in turbulent flow in commercial pipe”, AIChE Journal, vol. 19, no 2, pp. 375-376, ISSN 0001-1541, Universidad de Pensilvania.
Churchill W. (1977). “Friction-factor equation spans all fluid-flow regimes”, Chemical Engineering, vol. 84, no. 24, pp. 91-92, ISSN 1873-3212, New York. EEUU.
Colebrook C. and White C. (1939). “Turbulent flow in pipes, with particular reference to the transition region between the smooth and rough pipe laws”, Journal of the Institution of Civil Engineers, vol. 11, no. 4, pp. 133-156, ISSN 0368-2455.
Díaz-Damacillo L. and Plascencia G. (2019). “A new six parameter model to estimate the friction factor”, AIChE Journal, vol. 65, no. 4, pp. 1144-1148, ISSN 0001-154, México.
Díaz-Damacillo L. Plascencia G. and Robles-Agudo M. (2020). “On the estimation of the friction factor: a review of recent approaches”, SN Applied Sciences, vol. 2, no. 163, pp. 1-13, ISSN 3004-9261, México.
Milošević M. Brkić D. Praks P. Litričin D. and Stajić Z. (2022). “Hydraulic losses in systems of conduits with flow from laminar to fully turbulent: A new symbolic regression formulation”, Axioms, vol. 11, no. 5, pp. 1-11, ISSN 2075-1680.
Moody L. (1944). “Friction factors for pipe flow”, Journal of Fluids Engineering, vol. 66, no. 8, pp. 671-678, ISSN 0098-2202.
Nikuradse J. (1950). “Laws of flow in rough pipes”, National Advisory Committee for Aeronautics, Washington, extraído de: https://ntrs.nasa.gov/citations/19930093938, en enero 2024.
Saldarriaga J. (2016). “Hidráulica de tuberías”, Editorial Alfaomega, tercera edición, ISBN 978-958-682-971-7, Bogotá, Colombia.
Swamee P. (1993). “Design of a submarine oil pipeline”. Journal of Transportation Engineering, vol. 119, no. 1, pp. 159-170, ISSN 2473-2893.
Swamee P. and Jain A. (1976). “Explicit equations for pipe flow problems”, Journal of the Hydraulics Division, vol. 102, no. 5, pp. 657-664, ISSN 1943-7900.
The SciPy Community. (2023). “Scipy.stats.qmc.Sobol”, extraído de: https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/generated/scipy.stats.qmc.Sobol.html, en enero 2024.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Os autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
a. Os autores mantêm todos os direitos autorais e concedem à revista o direito de publicar primeiro o trabalho licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial 4.0 Não Adaptada que permite que outros compartilhem o trabalho com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
b. Os autores podem estabelecer, separadamente, acordos adicionais com o Comitê Editorial para a publicação de seu trabalho ou de uma versão dele em outro periódico, com reconhecimento de sua publicação inicial neste periódico.
