Laboratorio de Sistemas de Abastecimiento de Agua

Laboratorio de Sistemas de Abastecimiento de Agua

Pérdida de carga por fricción en tubería

Xiomara Arthur - 1077900
xiomaranarthur@gmail.com

Cristina Cruz - 1077417
cristinacruzrod@gmail.com
Instituto Tecnológico de Santo Domingo, República Dominicana

Maestría en Ingeniería Sanitaria y Ambiental

Fecha de realización: 9 de junio 2018
Fecha de entrega: 16 de junio 2018

RESUMEN

El estudio del transporte de fluidos es importante para la ingeniería, pues es indispensable la utilización de herramientas para poder transportar líquidos de un lugar a otro. Es necesario conocer el comportamiento de los fluidos durante su trasporte, para poder controlar las pérdidas de carga.

En este informe se presenta la práctica de laboratorio no. 5 realizada en el laboratorio utilizando el equipo de pérdidas de carga en tuberías. Se utilizó agua y se verifico en las diferentes tuberías y a diferentes caudales, la perdida de energía entre las mismas. Fue necesario tomar nota de cada uno de los resultados del lector para verificar que realmente ocurre la perdida de carga.

1. PALABRAS CLAVE

1. Agua: Es la única sustancia que a temperaturas ordinarias existe en los tres estados de materia. Es el compuesto principal de la materia viva. Es un solvente universal. [1]

1. Banco Hidráulico: Es una mesa de trabajo que permite la realización de prácticas de dinámica de fluido donde es necesario el aporte de caudal. [1]

1. Caudal: El caudal es la medida de la cantidad de fluido que fluye más allá de un punto seleccionado durante un período de tiempo. [2]

1. Flujo laminar: es un flujo lento y uniforme. [3]

1. Flujo turbulento: flujo rápido y caótico. [3]

1. Fricción: Es la resistencia al deslizamiento, también conocida como fricción cinética. Las fuerzas de fricción cinética actúan en dirección contraria a la de la velocidad del objeto. [4]

1. Número de Reynolds: es la relación de las fuerzas de inercia sobre un elemento de fluido a la fuerza viscosa. [5]

1. Rugosidad: La rugosidad la forma los pliegues que tiene una superficie. La rugosidad puede ser debida a un sinnúmero de obstáculos o irregulares de distintos tamaño, forma, distribución geométrica y distancia media. [6]

1. Viscosidad: La viscosidad es la propiedad de los líquidos que mide la resistencia al rozamiento interno que se opone al deslizamiento mutuo entre dos capas adyacente. [7]

1. INTRODUCCION

En la práctica que se presenta en este informe se intenta verificar y comprobar la perdida de energía que ocurre en las tuberías. Las tuberías son construidas con diferentes materiales en el mercado y estos materiales tienen diferente superficie. En ocasiones, estas superficies son rugosas y provocan que exista fricción en el sistema lo cual provoca la perdida de energía.

La pérdida de energía es sumamente importante para los ingenieros sanitarios y civiles debido a que, gracias a esta perdida, podría no funcionar un sistema de tuberías con impulsión por bombeo. Por esta razón, es necesario calcular la perdida de carga que existen en los sistemas de tuberías para así lograr tener un sistema eficiente de bombeo.  Si el sistema de bombeo es eficiente, quiere decir que el agua, el líquido o el fluido llegara al lugar deseado. Existen muchos métodos para conocer sobre las perdidas de carga, por lo que es necesario conocer qué método utilizar en cada situación dada.  

1. OBJETIVOS

• Objetivo general

Determinar las pérdidas de carga en tuberías de diferentes diámetros

1. FORMULAS DE TRABAJO

• Numero de Reynolds

 
NR= [pic 1]

NR= Número de Reynolds
Vc= Velocidad Crítica

D= Diámetro del tubo

v= Viscosidad cinemática

• Caudal

 
[pic 2]

        Donde,

Q: Caudal

Área de sección: m²

Velocidad: m/seg

• Flujo Volumétrico

[pic 3]

Donde,

Q: Caudal

t: tiempo en seg

:  Flujo Volumétrico  [pic 4][pic 5]

• Área

[pic 6]

Ecuaciones de perdida de carga:

• Ecuación de Darcy Weisbash

HL=[pic 7]

• Ecuación de Darcy Weisbash para fluidos laminar

HL= [pic 8]

 𝐻L= 𝑃é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑑𝑜 𝑎 𝑙𝑎 𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 (𝑚𝐻2𝑂)

𝐿 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 (𝑚)

𝐷 = 𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟í𝑎(𝑚)

𝑣 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 (𝑚/𝑠)

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