PRÁCTICA DE PÉRDIDAS DE PRESIÓN EN TUBERÍAS Y ACCESORIOS

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Tabla de contenido

PRÁCTICA DE PÉRDIDAS DE PRESIÓN EN TUBERÍAS Y ACCESORIOS        3

OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA        3

MARCO TEÓRICO        3

Fluido        3

Fluidos en tuberías        3

Aspectos importantes de las pérdidas de presión.        3

Número de Reynolds        3

Darcy y Weibasch        4

Ecuación la de Darcy-Weibasch.        4

EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS        5

DIBUJOS        5

PROCEDIMIENTO        5

ARRANQUE DE LA BOMBA DE RECIRCULACIÓN        5

PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA        6

DATOS        6

Datos para la obtención de la Constante “K”        6

Datos de las presiones en las diferentes Tuberías        6

Datos de los caudales de las Tuberías        6

CÁLCULOS        7

Cálculos para la obtención de la Constante “K”        7

Calculo de la caída de presión en la LÍNEA 9 (Tubería Beige)        8

Sección  de Tubería de  1 1/4        8

Sección de tubería 1 1/2        10

Calculo del Hf total  tubería 8        12

Calculo del  tubería 8        12[pic 8]

Calculo de la caída de presión en la LÍNEA 10  (Tubería VERDE)        13

Sección de Tubería de  1 1/4        13

Sección de Tubería de  1 1/2        15

Calculo del Hf total en la tubería  LINEA 10        17

Calculo del  en la tubería LINEA 10        17[pic 9]

Calculo de la caída de presión en la LÍNEA 9  (Tubería Azul)        18

Sección de Tubería de  1 1/4        18

Sección de Tubería de  1        20

Calculo del Hf total en la tubería de 9        22

Calculo del  en la tubería de 9        22[pic 10]

CONCLUSIONES        23

ANEXOS        0

PRÁCTICA DE PÉRDIDAS DE PRESIÓN EN TUBERÍAS Y ACCESORIOS

OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA

• Reafirmar los conceptos estudiados en el curso de mecánica de los fluidos
• Determinar experimentalmente las pérdidas de energía debido a la fricción en tuberías y accesorios
• Comprobar los  datos experimentales obtenidos de la caída de presión en cada línea del equipo, con las ecuaciones teóricas.
• Determinar las longitudes equivalentes (L equi.)  y el coeficiente de resistencia K de cada accesorio.
• Determinar experimentalmente el factor de fricción (f), tomando como datos de caída de presión, las lecturas de los manómetros
• Concluir sobre los resultados obtenidos

MARCO TEÓRICO

Fluido

Al hablar de fluidos no referimos a cualquier sustancia o medio continuo que se forma continuamente en el tiempo cuando se le aplica una tención tangencial sin importar la magnitud que esta tensión tenga. Una definición más sencilla se puede decir que un fluido e una sustancia que tiene poca cohesión o unión entre sus moléculas y toma la forma del recipiente que lo contiene.  Un fluido puede ser líquido o gaseoso.

Fluidos en tuberías

El flujo de fluidos a través de tuberías siempre está acompañado por el rozamiento de las partículas del fluido entre sí, y por la fricción que el fluido experimenta al estar en contacto con las paredes rugosas internas del tubo por el cual es transportado. Del mismo modo se producen pérdidas ocasionadas por una serie de accesorios que pueden estar presentes o no en las tuberías, como lo son los codos, tés, válvulas, entre otros.

Aspectos importantes de las pérdidas de presión.

Un aspecto importante a tener en cuenta es precisamente las pérdidas de energía ocasionadas en un sistema de tuberías, ya sea un fluido laminar cuando las  partículas se mueven en direcciones paralelas formando capas o láminas, caracterizado por qué fluido es uniforme y regular o turbulento cuando las partículas se mueven de forma desordenada en todas las direcciones; y se es imposible conocer la trayectoria individual de cada partícula, puesto que de este modo se estudia el comportamiento del flujo transportado.

Generalmente las tuberías están sujetas mediante la unión de una serie de accesorios, los cuales dan origen a ensanchamientos o contracciones, que dependiendo del tipo de tubería  pueden ser bruscas o suaves, siendo estas últimas las que producen menor pérdida de carga.

Número de Reynolds

Hay que tener en cuenta que el número de Reynolds es sumamente importante puesto que las investigaciones de Os-borne Reynolds han demostrado que el régimen de flujo en tuberías, es decir, si es laminar o turbulento, depende del diámetro de la tubería, de la densidad, la viscosidad y de la velocidad del flujo. El valor numérico de una combinación adimensional de estas cuatro variables, conocido como el número de Reynolds, puede considerarse como la relación de las fuerzas dinámicas de la masa del fluido respecto a los esfuerzos de deformación ocasionados por la viscosidad.

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Darcy y Weibasch

En 1850, Darcy y Weibasch, dedujeron experimentalmente una fórmula básica para el cálculo de pérdidas de carga por fricción en tuberías. Esta se define como la pérdida de energía del fluido por el roce entre moléculas de agua y con las paredes de la tubería Por otra parte la ecuación de Darcy se puede utilizar para calcular la perdida de energía en secciones largas y rectas de conductos redondos, tanto para flujo laminar como turbulento. La diferencia entre los dos está en la evaluación del factor de fricción f que carece de dimensiones.

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Ecuación la de Darcy-Weibasch.

Para las pérdidas de energía ocasionadas por la fricción del fluido al estar en contacto con las paredes internas del tubo, conocidas también como perdidas mayores se calculan mediante ecuación la de Darcy-Weibasch.

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EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS

• Manómetros.
• Fluxómetro.  
• Banco de tuberías cada línea de  2,40 m.

Descripción de las 3 líneas de flujo analizadas.

• Líneas 7 (AZUL): 1 ¼ “  Hierro galvanizado
• Líneas 9 y 10( BEIGE Y VERDE): 1 ½ “  Hierro galvanizado

DIBUJOS

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Figure 1 Banco de tuberías

PROCEDIMIENTO

ARRANQUE DE LA BOMBA DE RECIRCULACIÓN

Previo al arranque de la bomba, asegúrese que:

• Únicamente estén abiertas las válvulas de entrada y salida de la línea que va a emplear para su experiencia
• Que la válvula que une las dos ramas del medidor de flujo esté abierta en POSICIÓN HORIZONTAL (de lo contrario al arrancar la bomba, se  corre el riesgo de perder el  mercurio)

PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA

• Cada grupo escogerá un mínimo de tres líneas de flujo para su experiencia
• Las líneas seleccionadas deben ser representadas en un diagrama que muestre todos los accesorios incluidos, tipo de material, diámetro y longitudes de tubería recta (distancia de centro a centro de los accesorios)
• Seleccionada la línea, proceda a cerrar lentamente la válvula que une las ramas del manómetro diferencial hasta dejarla en posición vertical
• Establecer  un caudal, regulando el flujo con la última válvula de la línea (con el propósito de crear una resistencia adicional)
• Establecido el caudal, inmediatamente proceda a abrir la válvula que une las ramas del manómetro diferencial hasta la posición horizontal inicial
• Tomar las lecturas de los diferentes manómetros instalados en la línea

DATOS

Datos para la obtención de la Constante “K”

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Datos de las presiones en las diferentes Tuberías

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