Preguntas Tuberías de rugosidad artificial: trabajos de NIKURADSE

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1. Tuberías de rugosidad artificial: trabajos de NIKURADSE

1. Rudosidad artificial NIKURADSE: Como una protuberancia pequeña puede ser insignificante en una tubería grande la variable representativa del fenómeno no será k, la rugosidad absoluta sino k/d, la rugosidad relativa.
2. La rugosidad natural: la rugosidad natural de las tuberías comerciales es naturalmente irregular. Sin embargo la rogosidad absoluta de una tubería comercial se puede caracterizar también por un valor k que es igual al diámetro k de los granitos de arena de una tubería de rugosidad artificial que diera el mismo valor de 𝜆 para un numero de Reynolds suficientemente elevado para que se cumpla la ecuación 𝜆=f(Re, k/d)
3. Los trabajos de Nikurade sirvieron para deducir las ecuaciones.

1. Calculo de 𝜆, formula segunda de KARMAN-PRANDTL. Teniendo en cuenta r=d/2 y que 𝜆=f(k/d)=C para la misma tubería. Por tanto observando la ecuación fundamental de las perdidas primarias podemos decir:

1. Para numero de Reynolds grandes (tanto mayores cuanto menor es la rugosidad relativa) la perdida de carga es función del cuadrado de la velocidad.
2. Para numero de Reynolds pequeños la perdida de carga es proporcional a la primera potencia de la velocidad.
3. Para numero de Reynolds intermedios la perdida de carga es proporcional a la velocidad elevada a un exponente comprendido entre 1 y 2.

1. Características del diagrama de MODY

1. Esta constituido en papel doblemente logarítmico
2. Es la representación grafica de dos ecuaciones: las ecuaciones POISEUILLE y COLEBROOK-WHITE.
3. Incoropora curvas de trazos que separa la zona de transición de la zona de completa turbulencia, es decir la zona en que 𝜆= f(k/d). esta curva de trazos es convencional.

1. En resumen del diagrama de moody:

1. Resuelve todos los problemas de perdidas de carga primarias en tuberías de cualquier diámetro cualquier material de tubería y cualquier caudal
2. Puede emplearse en tuberías de sección no circular sustituyéndose el diámetro d por el radio hidráulico Rh=d/4
3. Se usa para determinar el coeficiente 𝜆, el cual luego se lleva a la ecuación fundamental de perdidas primarias de DARCY-WEISBACH

1. Por el contarrio las tablas, curvas, etc, de que están llenos los formularios de hidráulica.

1. No suelen ser de uso universal
2. Sirven también para determinar el coeficiente 𝜆 de la ecuación de DARCY-WEISBACH.
3. Con frecuencia no tienen en cuenta todas las variables de que es general depende el coheficiente 𝜆.

1. Resumen del procedimiento para el calculo de las perdidas primarias, hrp.

1. Según el material de la tubería se toma k de la tabla (α)
2. Se calcula la rugosidad relativa k/d, se calcula Re =w*k/d
3. Se lee 𝜆 en el diagrama de Moody, en el valor de 𝜆 se lleva la ecuación fundamental de perdidas primarias de DARCY-WEISBACH. Y se calcula hrp.

1. Mencionar uno de los principales problemas que se presenta en la conducción, y que conductos se utilizan para transportar fluidos.

1. Poder evaluar las pérdidas que se originan en ella.
2. Conductos cerrados o tuberías en los cuales los fluidos se encuentran bajo presión o depresión.
3. Conductos abiertos o canales.

1. Clasificación de tuberías: de acuerdo con la importancia de las pérdidas de carga, las tuberías se clasifican de la siguiente forma.

1. otros aspectos importantes en la conducción son:

1. el diseño de la misma para una condición de carga y caudal dados así como el tipo de esfuerzos que originados por ciertas cargas, adicionales, por ejemplo: golpe de ariete;
2. el anclaje que se puede proporcionar en los cambios de dirección de la conducción
3. la selección del tipo de válvulas a emplear en cada caso.

1. Las perdidas primarias son las pérdidas de superficie, crecen linealmente con el desarrollo de la conducción en flujo uniforme y se deben al rozamiento:

1. Del tubo con la tubería
2. De unas capas de fluido con otras
3. De las partículas del fluido entre si

1. A fines del siglo pasado experimentos realizados con tuberías de agua de diámetro constante demostraron que,  cual la ecuación de DARCY- WEISBACH, donde hrp es:

1. La pérdida de carga es directamente proporcional al cuadro de la velocidad media en la tubería y a la longitud de la tubería e inversamente proporcional al diámetro de la misma.
2. [pic 2]
3. [pic 3]

1. las tablas, curvas, ábacos y monogramas sirven, la ecuación de perdidas primarias nos da y se usa ves más un Abaco llamado:

1. sirve para obtener el coeficiente 𝜆
2. Moody

1. Para el cálculo de coeficiente de perdidas primarias 𝜆 podemos decir que:

1. En general 𝜆=f(Re, k/d)
2. En régimen laminar 𝜆=f(Re), 𝜆 no es función de la rugosidad (k/d)
3. En régimen turbulento con número elevado de Reynolds 𝜆=f(k/d) 𝜆 no es función del número de Reynolds.

1. El factor 𝜆 depende de:

1. La velocidad del fluido (w)
2. Del diámetro de la tubería (d)
3. De la densidad del fluido (𝜌), de la viscosidad del fluido (µ)

1. El coeficiente adimensional de pérdidas de carga es función de dos variables, si el número de Reynolds es muy grande:

1. Numero de Reynolds
2. Rugosidad relativa
3. 𝜆 no depende de Reynolds sino solo de la rugosidad relativa k/d.

1. Calculo de 𝜆 en régimen laminar y tuberías lisas y rugosas, si el flujo es laminar:

1. La corriente es relativamente lenta
2. La viscosidad relativamente grande
3. La corriente no es perpetuada por las protuberancias del contorno; más aún si se inician una turbulencia la viscosidad lo destruye.

1. De los pasos, integraciones y deducciones matemáticas del régimen laminar en una tubería, también se obtuvieron las siguientes expresiones matemáticas:

1. Para el calculo de la perdida o caída de presión: ecuación de POISEUILLE.

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1. Para el calculo del caudal

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1. Para el calculo de la distribución de velocidades, velocidad máxima y media.

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1. De lo anterior se tiene tres notas importantes:

1. La ecuación de POISEUILLE demuestra que:

La perida de carga en régimen laminar en tubería tanto lisas como rugosas es directamente proporcional a la primera potencia de la velocidad.

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