LABORATORIO HIDRAULICA PRACTICA #2. PERDIDA DE ENERGIA POR ACCESORIOS

LABORATORIO HIDRAULICA

PRACTICA #2. PERDIDA DE ENERGIA POR ACCESORIOS

        INTRODUCCION

El flujo de cualquier fluido  dentro de una tubería siempre está acompañado por perdidas de energía. A las pérdidas de energía también se le conoce como perdidas de carga, estas se producen por diferentes factores,   uno de ellos es la fricción que se produce en la pared interna de la tubería con el fluido,  las tuberías presentan un factor de rugosidad el cual depende del material con el que estén hechas, también se presenta perdida de energía debido a los accesorios  que se pueda presentar en una tubería o circuito, en un sistema de tuberías se toma en cuenta diferentes tipos de  accesorios como  llaves, cheques, válvulas, codos entre otros;    estos son solo unos de los factores que  influyen en la perdida de carga del sistema de tuberías.

Los accesorios se encargan de controlar la dirección o el flujo volumétrico del fluido; el cual genera una pequeña turbulencia local. Ha este fenómeno se le denomina perdida de carga menor  ya que en un sistema grande las perdidas por fricción en las tuberías son mayores en comparación de las válvulas y sus accesorios.

En la práctica de laboratorio se  medirán  tomaron las medidas de presión en puntos estratégicos, donde se pudo observar la acumulación de presión con el uso de diferentes accesorios durante su desplazamiento en el sistema.

OBJETIVO GENERAL

Determinar  el caudal producido por una bomba centrifuga y la pérdida de carga que produce  distintos accesorios de un circuito de tuberías.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Medir el caudal que produce la bomba centrifuga de tres maneras diferentes y comparar los tres resultados.
• Determinar la perdida de carga que produce cada accesorio del circuito de tuberías ensayado.
• Analizar la  variación de los resultados  obtenido en la práctica y determinar la  causa de estas estas.

JUSTIFICACION

En la mayor parte de los sistemas de flujo, la perdida de energía primaria se debe a la fricción de la tubería. Los demás tipos de perdida de energía generalmente son pequeños comparándolos con la fricción de tuberías, por eso se les denomina como perdidas menores. Las pérdidas menores ocurren cuando hay un cambio en la trayectoria o dirección del flujo, o cuando la trayectoria del flujo se encuentra obstruida como sucede con una válvula.  Las pérdidas de energía son posibles calcularas por medio de una variación del principio de Bernoulli, el cual describe el comportamiento de un fluido a través de una tubería, afirmando que la energía del sistema se conserva pero nunca se destruye. Este principio demuestra que para un eje de referencia la presión, la altura de la tubería y la velocidad no pueden modificarse sin afectar el resto del sistema.

En ingeniería el diseño de tuberías es un tema muy importante, ya que del diseño de ellas dependerá el éxito del proyecto. Como uno de los principales objetivos de los ingenieros en el desarrollo de un proyecto es diseñar un sistema de tuberías para que las pérdidas de carga sean mínimas y que los costos del proyecto sean proporcionalmente a la vida útil de tal inversión, para ello esta práctica es de suma importancia ya que por medio de ella se conocerán las pérdidas de energía en situaciones tan comunes en la ingeniería. El diseño de tuberías se emplea en distintas áreas de la ingeniería civil como en ingeniera mecánica; desde la implementación de tuberías en condominios como también la distribución de vapor en calderas. De tal manera como futuros ingenieros debemos de tener la capacidad de poder analizar sistemas de tuberías, y poder calcular dichas perdidas de presión según el requerimiento de futuros proyectos.

PRESENTACIÓN DE DATOS.

CAUDALES:

• Primera parte.

Caudal de la red de tuberías:

V = 500 ml = 0.5 l      ,       V = 500 ml = 0.5 l

t = 2.94 s.                    ,        t = 2.89 s.

Q1 = 0.1715 l/s

Q1=método volumétrico.

Caudal medido por el rotómetro:

Q2 = 17 l/min = 0.2833 l/s

Q2=medición por rotómetro

Caudal medido por el contador:

V = 0.008  = 8 l[pic 1]

t = 39.8 s

Q3 = 0.2010 l/s

Q3= medición por contador.

• Segunda parte:

Caudal de la red de tuberías:

Q1 = 0 l/s

Caudal medido por el rotómetro:

Q2 = 22 l/min = 0.3666 l/s

Caudal medido por el contador:

V = 0.014  = 14 l[pic 2]

t = 68.93 s

Q3 = 0.2031 l/s

• Tercera parte:

Caudal de la red de tuberías:

V = 500 ml = 0.5 l

t = 4.70 s.

Q1 = 0.1064 l/s

Caudal medido por el rotómetro:

Q2 = 22 l/min = 0.3666 l/s

Caudal medido por el contador:

V = 0.011  = 11 l[pic 3]

t = 43.92 s

Q3 = 0.2504 l/s

ACCESORIOS (pérdida de carga):

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

CÁLCULOS.

Cronograma de cálculo:

Para calcular el caudal suministrado por la bomba periférica lo haremos de acuerdo a cada parte de la sección de caudales, así que según cada parte, el caudal suministrado por la bomba debe ser el mismo.

Para la primera parte debemos sumar el caudal Q1 y Q2 para hallar el caudal suministrado por la bomba, esto debido a que el caudal suministrado se distribuye en dichos caudales.

En la segunda parte el caudal suministrado por la bomba debería ser igual al caudal Q2.

Por último, el caudal suministrado por la bomba debe ser igual al caudal medido con el rotómetro.

Para calcular la pérdida de carga ocasionada por los accesorios de tubería, debemos conocer el caudal que fluye por la tubería analizada (tubería con accesorios), para esto basta con encontrar la diferencia de caudales entre Q2 y Q3 de la tercera parte.

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