FACTOR DE FRICCIÓN A PARTIR DE LA ECUACIÓN DE COLEBROOK-WHITE Y SWAMEE-JAINE
Enviado por Keily Pérez • 27 de Agosto de 2020 • Ensayo • 912 Palabras (4 Páginas) • 317 Visitas
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Resumen
El factor de fricción o coeiciente de resistencia de Darcy-Weisbach (f) es un parámetro adimencional que se utiliza en dinámica de fluidos para calcular la pérdida de carga en tuberias debido a la fricción. El objetivo de este informe radica en evaluar a partir de modelos matemáticos empíricos el factor de fricción para un fluido en una tuberia, y comparar el error asociado entre la ecuación de Colebrook-White y Swamee-Jain. Se espera analizar de manera correcta ambos modelos, teniendo en cuenta que no existe metódo perfecto para describir a este fenomeno.
Introducción
El coeficiente o factor de fricción es un parámetro de diseño importante al considerar las pérdidas de energía mecánica en el transporte de fluidos a través de tuberías, ya sea para evaluar la potencia necesaria, o para estimar el diámetro del conducto, entre otros aspectos (Ibarz et al., 2001; Vélez, 2003a). Para una tuberia existen dos tipos de flujo, el laminar en el cual se genera resistencia por el esfuerzo cortante de la viscosidad y por otro lado el turbulento donde la resistencia se genera a partir de las caracteristicas tanto de la turbulencia, como del fluido.
Para estimar este coeficiente se utilizán distintos modelos matemáticos como el de Colebrook-Whithe el cual es aceptado y validado como el valor más preciso en el cálculo del factor de fricción de tuberías hidráulicamente lisas y rugosas; por otro lado el de Swamee-Jain el cual fue creado con el objetivo de obtener una ecuación mas sencilla para el calculo del coeficiente de resistencia a partir de la de Colebrook-White hallando el factor de fricción para dos extremos de flujo turbulento.
Objetivos
Objetivos generales
- Evaluar distintos modelos matematicos para el cálculo del factor de fricción.
- Realizar un análisis del error asociado a las ecuaciones.
Objetivos específicos
- Determinar el factor de fricción a través de la ecuación de Colebrrok-Withe.
- Determinar el factor de fricción a través de la ecuación de Swamee-Jain.
- Comprobar que la desviación entre las f de ambas ecuaciones sea menor al 1%.
Antecedentes
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Figura 1. Lorem ipsum dolor sit amet. Fuente: Propia
Tabla 1. Lorem ipsum dolor sit amet.
Pieza urbana | Área (ha) | Fracción |
Ribera occidental del río Magdalena | 59.15 | 11.08% |
Riomar | 121.27 | 22.72% |
Prado Norte | 192.81 | 36.12% |
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Tabla 3. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit.
Subcuenca | Uso de suelo | Área (ha) | Fracción | Coeficiente de escorrentía | Coeficiente de escorrentía promedio |
1 | Residencial | 61.13 | 68% | 0.35 | 0.51 |
Institucional | 8.95 | 10% | 0.85 | ||
Carreteras | 15.22 | 17% | 0.85 | ||
Corredor actividad económica | 4.21 | 5% | 0.85 | ||
2 | Residencial | 108.74 | 64% | 0.35 | 0.50 |
Zona recreación/verde | 8.66 | 5% | 0.20 | ||
Carreteras | 23.79 | 14% | 0.85 | ||
Corredor actividad económica | 16.99 | 10% | 0.85 | ||
Institucional | 3.91 | 2% | 0.85 | ||
Centralidad | 8.50 | 5% | 0.85 | ||
3 | Centralidad | 37.09 | 42% | 0.85 | 0.70 |
Residencial | 27.37 | 31% | 0.35 | ||
Carreteras | 13.25 | 15% | 0.85 | ||
Corredor actividad económica | 10.60 | 12% | 0.85 | ||
4 | Residencial | 42.84 | 45% | 0.35 | 0.59 |
Comercial | 19.99 | 21% | 0.85 | ||
Corredor actividad económica | 15.23 | 16% | 0.85 | ||
Carreteras | 12.38 | 13% | 0.85 | ||
Zona recreación/verde | 4.76 | 5% | 0.20 | ||
5 | Industrial | 3.64 | 4% | 0.70 | 0.46 |
comercial | 11.82 | 13% | 0.85 | ||
Área de reserva | 46.36 | 51% | 0.20 | ||
Residencial | 10.00 | 11% | 0.35 | ||
Carreteras | 14.54 | 16% | 0.85 | ||
Corredor actividad económica | 4.55 | 5% | 0.85 |
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