Procedimiento para determinar la variación de temperatura del petróleo pesado con comportamiento seudoplástico en tuberías conductoras

Resumen

En las instalaciones de bombeo en sistemas industriales es común que se presente flujo no estacionario. Esto se debe a que estas instalaciones suelen estar operando a una temperatura superior a la del ambiente, lo que produce variaciones en la densidad y en la viscosidad del fluido en función del tiempo. En el caso de los fluidos no Newtonianos con comportamiento seudoplásticos, el proceso se ve afectado por no encontrar procedimientos adecuados y específicos para determinar las propiedades termofísicas del fluido. En el presente artículo se propone un procedimiento de cálculo para determinar las variaciones de temperaturas del petróleo pesado bajo condiciones de intercambio térmico en tuberías aisladas; conformado por 24 ecuaciones. Se incluyen los parámetros reológicos en el modelo del coeficiente de convección del petróleo pesado. Las ecuaciones propuestas han sido validadas para casos reales en sistemas industriales, para el cual se pudo predecir el valor de estimación de variación de temperatura con un error máximo del 1,83% y un valor promedio de 1,39%. Los resultados de simulación indican que las pérdidas de temperatura en las tuberías aumentan con el aumento del caudal y la disminución del diámetro de la tubería; además, se encontró que estas pérdidas alcanzan un valor máximo de 0,58 ºC para una tubería de menor diámetro (0,2 m) y menor flujo volumétrico (54,361 m³/h).