Perdidas en accesorios. Unidad de demostración de pérdidas en tuberías y accesorios.

Pérdidas en tuberías y accesorios

Equipo de laboratotrio:

• Unidad de demostración de pérdidas en tuberías y accesorios.

Accesorios:

• Manómetro diferencial de mercurio
• Cronómetro
• Vernier

Ecuaciones importantes:

• Ecuación de la Energía

[pic 1]

hs es el trabajo específico dado por el fluido y hL la pérdida de carga por fricción entre 1 y 2.

• Número de Reynolds:

[pic 2]

Experimento 1: “Fricción del fluido en un tubo liso”

Objetivo: Determinar la relación entre la pérdida de carga debida a la fricción y velocidad del fluido para el flujo de agua en tubos lisos.

Método: Obtener lecturas de la pérdida de carga a diferentes velocidades de flujo en tres tubos con distinto diámetro.

Teoría: El profesor Osborne Reynolds demostró que pueden existir dos tipos de flujo dentro de un tubo: a) Laminar, donde hL[pic 3]u y b) Turbulento, donde hL[pic 4]un. Éstos dos tipos de flujo están separados por una fase de transición en la que no se define alguna relación entre hL y u.

Datos y resultados:

Tubo Liso

Diámetro del tubo:

Longitud del tubo:

• Graficar hL vs u para cada tubo, identifica las zonas laminar, de transición y turbulenta.
• Confirma que la gráfica es una línea recta para la zona de flujo laminar hL[pic 5]u.
• Grafica Log hL vs log u y confirma que la gráfica es una línea recta para la zona de flujo turbulento h[pic 6]un. Determina la pendiente de la línea recta para encontrar n.

El valor del factor de fricción, f, se determina en el  diagrama de Moody en función del número de Reynolds.

Calcula hL (teórico) de la ecuación de Darcy.

                [pic 7] [m de agua]

Compara los valores de pérdida de carga calculados con aquellos medidos en el manómetro diferencial (considerar las mismas unidades para la comparación).

NOTA: Tomar en cuenta que la lectura de hL se realiza en un manómetro de mercurio, por lo que para poder comparar con hL calculada de la ec. de Darcy se tiene que pasar a m de agua.

Experimento 2: “Fricción del fluido en un tubo rugoso”

Objetivo: Determinar la relación entre el coeficiente de fricción del fluido y el número de Reynolds para el flujo de agua a través de un conducto rugoso.

Teoría: El valor de hL se puede determinar a partir de la ecuación de Darcy. El factor de fricción se calcula conocida la rugosidad relativa del conducto,ε/d, y el numero de Reynolds. ε es la rugosidad del tubo con arena.

Tubo Rugoso

Longitud del conducto =   [m]

ε =

d =

Compara los valores de pérdida ¿tienen el mismo orden de magnitud?

Experimento 3: Pérdidas en accesorios.

Objetivo: Encontrar las pérdidas que se producen en diversos accesorios.

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