Este documento describe un experimento realizado en el laboratorio de ingeniería química para comparar caídas de presión teóricas y experimentales en diferentes tuberías y accesorios. Se midieron caídas de presión en tuberías de acero galvanizado, cobre y PVC, así como en ensanchamientos, reducciones, codos y una válvula. Se encontraron algunas diferencias entre los valores teóricos y experimentales atribuidas principalmente a problemas con el flujo en las mangueras al inicio de la práctica.

1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE MEXICALI
INGENIERIA QUIMICA
LABORATORIO INTEGRAL I
UNIDAD III
REPORTE PRACTICA #11
MESA HIDRODINAMICA
Integrantes:
Aranda Ramírez Eva L.
Cruz Rivera Laura A.
Ceceña Rodríguez Karla A.
Arredondo Juárez Edith A.
Rojas García Tania Y.
Rolón Correa Beyda
Profesor:
Rivera Pazos Norman Edilberto
MEXICALI 18 DE MAYO 2018

2. Índice
1. Objetivo
2. Marco teórico
3. Material y Equipo
4. Procedimiento
5. Resultados y estimaciones
6. Incidencias
7. Evidencia
8. Conclusiones
9. Bibliografía

3. Objetivo
Comparar las caídas de presión teóricas y caídas de presión experimentalmente calculadas, aplicando condiciones
de la ecuación de energía.
Marco Teórico
La hidrodinámica estudia la dinámica de los líquidos. Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se
consideran tres aproximaciones importantes:
► Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión, a
diferencia de lo que ocurre con los gases;
► Se considera despreciable la pérdida de energía por la viscosidad, ya que se supone que un líquido es óptimo
para fluir y esta pérdida es mucho menor comparándola con la inercia de su movimiento;
► Se supone que el flujo de los líquidos es un régimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del
líquido en un punto es independiente del tiempo.
La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales, construcción de puertos y
presas, fabricación de barcos, turbinas, etc.
Caída de Presión:
Esta se produce cuando las fuerzas de fricción causadas por la resistencia del flujo actúan sobre dicho fluido a
medida en que este fluye a través de una tubería. Los principales determinantes de la resistencia al flujo del fluido
son la velocidad del fluido a través del tubo y la viscosidad del fluido.
Tuberías:
Conducto que cumple la función de transportar agua u otros fluidos. Se elabora con varios tipos de materiales.
Tubería de Acero Galvanizado:
La tubería de acero galvanizado es una tubería de acero a la que se ha sometido
a un proceso de galvanizado interior y exteriormente. El galvanizado se aplica
después de formado el tubo. Existen con costura y sin costura y se utiliza para
transportar agua potable, gases o aceites.
Tubería de Cobre:
Poseen una excelente resistencia a la corrosión. No forman costras voluminosas de óxido
u otros compuestos que pueden obstruir el paso de los fluidos. Impermeabilidad a los
gases y oxígeno, y son resistentes a altas temperaturas y presiones, sin producirse
roturas.
Tubería de PVC:
Son utilizadas para suministrar y drenar agua. Como son de un material flamable
no son aptas para contener líquidos que tienen temperaturas muy altas.

4. Válvulas:
Una válvula es un instrumento de regulación y control de fluido. Una definición más completa describe la válvula
como un dispositivo mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación de líquidos o gases
mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.
Accesorios:
Su principal función es unir, cambiar el diámetro, cambiar la dirección o cerrar el final de la línea de una tubería.
Filtro (Hidráulica)
Un filtro hidráulico es el componente principal del sistema de filtración de una máquina hidráulica, Estos sistemas
se emplean para el control de la contaminación por partículas sólidas de origen externo y las generadas
internamente por procesos de desgaste o de erosión de las superficies de la maquinaria, permitiendo preservar la
vida útil tanto de los componentes del equipo como del fluido hidráulico.
Filtro de sedimentos:
Sedimentos es cualquier materia particulada que puede ser
transportada por un fluido y que se deposita como una capa de
partículas sólidas en fondo del agua o líquido. Un filtro de
sedimentos actúa como pantalla para remover estas partículas. Es
importante tener en cuenta que los filtros de sedimentos reducen
sedimentos exclusivamente, y por lo tanto no reducen la cantidad
de químicos o metales pesados ni tampoco sirven para tratar el olor
o sabor del agua.
Material y Equipo
Cantidad Nombre Observaciones
20L Agua
Mesa Hidrodinámica
Procedimiento
0. Antes de realizar la practica se debe hacer limpieza total de los tubos.
1. Llenar el tanque con agua donde se encuentra la bomba.
2. Asegurarse que las bandejas estén colocadas en el equipo para evitar cualquier derrame.
3. Instalar las mangueras de mayor diámetro que vienen en el equipo, en la tubería de suministro que sale del
tanque hacia el tubo que será evaluado y la otra en el extremo del tubo que regresara el fluido al tanque.
4. Conectar las mangueras de menor diámetro para medir la presión, aguas arriba se conectará en P1 y aguas abajo
se conectará en P2.
5. Purgar:
• Se abren las llaves donde se medirá la presión.
• Se prende el equipo, hasta que en las mangueras no se observen burbujas.
• Se apaga el equipo y se quitan las mangueras (aguas arriba y aguas abajo).
• Se regula la presión hasta llegar al 0.
• Se cierran las llaves y se vuelven a conectar las mangueras

5. • Prender el equipo y esperar 3 segundos para abrir las llaves.
6. Tomar las mediciones de caudal y caída de presión.
7. Cerrar un poco la llave con el fin de tener un menor caudal y diferente caída de presión.
8. Se repiten los pasos con cada tubería.
Resultados y Estimaciones
Se determinaron las caídas de presión en tuberías y válvulas:
Para el cálculo en tuberías se utilizaron las siguientes formulas:
∆𝑃 = ℎ 𝐿 ∗ 𝛾
Donde:
ℎ 𝐿 = 𝑓 ∗
𝐿
𝐷
∗
𝑉2
2𝑔
Considerando los siguientes datos:
Acero Galvanizado:
Tubo de Cobre:
Tubo PVC:
Para el calculo en ensanchamientos y reducciones se utilizó la siguiente formula:
∆𝑃 =
𝑉2
2
− 𝑉1
2
2𝑔
∗ 𝛾
Considerando los siguientes datos:
Gravedad 9.81 m/s2
Temperatura 22°C
ϒ 9800N/m3
L 1m
1 0.0335 0.016 0.000201062 18.1 0.000302 1.5003634 0.2402253 2.3542079 23.6 2.36
2 0.0335 0.016 0.000201062 16.1 0.000268 1.3345774 0.1900699 1.862685 17.7 1.77
3 0.0335 0.016 0.000201062 14.1 0.000235 1.1687914 0.14578063 1.4286502 13.3 1.33
Prueba f Diametro Area (m^2)
Caudal
(m^3/s)
hL
ΔP (kPa)
teorico
ΔP (MBar)
exp.
ΔP (kPa)
exp.
Caudal
(L/min)
Velocidad
(m/s)
1 0.0248 0.016 0.000201062 18.7 0.000312 1.5500992 0.18982425 1.8602776 18.5 1.85
2 0.0248 0.016 0.000201062 16.6 0.000277 1.3760239 0.14958383 1.4659215 14.5 1.45
3 0.0248 0.016 0.000201062 14.6 0.000243 1.2102379 0.11571088 1.1339666 10.8 1.08
Caudal
(m^3/s)
Velocidad
(m/s)
Prueba f Diametro Area (m^2)
Caudal
(L/min)
hL
ΔP (kPa)
teorico
ΔP (MBar)
exp.
ΔP (kPa)
exp.
1 0.00019 0.017 0.000226981 18.9 0.000315 1.3877838 0.00109711 0.0107517 15.8 1.58
2 0.00019 0.017 0.000226981 16.8 0.00028 1.2335856 0.00086685 0.0084951 12 1.2
3 0.00019 0.017 0.000226981 14.8 0.000247 1.0867302 0.00067274 0.0065929 9 0.9
Area (m^2)
Caudal
(m^3/s)
Prueba f Diametro
Caudal
(L/min)
hL
ΔP (kPa)
teorico
Velocidad
(m/s)
ΔP (MBar)
exp.
ΔP (kPa)
exp.

6. Ensanchamiento:
Reducción:
Para los cálculos en válvulas se utilizo la siguiente formula:
∆𝑃 = ℎ 𝐿 ∗ 𝛾
Donde:
ℎ 𝐿 = 𝑘 ∗
𝑉2
2𝑔
𝑘 = 𝑓𝑡 ∗
𝐿 𝑒
𝐷
Trampa de Sedimentos:
Codos:
Codo recto (90 grados)
Curvo 1
Gravedad 9.81 m/s2
Temperatura 22°C
ϒ 9800N/m3
L 1m
1 0.0335 0.017 0.0284 0.000226981 0.000633472 19 0.000317 1.3951266 0.49989 -0.847379 3.5 0.35
2 0.0335 0.017 0.0284 0.000226981 0.000633472 17.1 0.000285 1.2556139 0.449901 -0.686377 2.6 0.26
3 0.0335 0.017 0.0284 0.000226981 0.000633472 15 0.00025 1.1014157 0.39465 -0.528145 1.2 0.12
ΔP (kPa)
exp.
Diametro 2
Caudal
(L/min)
Area 2 (m^2)Prueba f Diametro 1 Area 1 (m^2)
Caudal
(m^3/s)
Velocidad
1 (m/s)
Velocidad
2 (m/s)
ΔP (kPa)
teorico
ΔP (MBar)
exp.
1 0.0335 0.017 0.0136 0.000226981 0.000145268 18.2 0.000303 1.3363844 2.088101 1.2858084 32.8 3.28
2 0.0335 0.017 0.0136 0.000226981 0.000145268 16.1 0.000268 1.1821862 1.847166 1.0062022 24.2 2.42
3 0.0335 0.017 0.0136 0.000226981 0.000145268 14 0.000233 1.027988 1.606231 0.7608334 18 1.8
Prueba f Diametro 1 Diametro 2
ΔP (kPa)
teorico
ΔP (MBar)
exp.
ΔP (kPa)
exp.
Area 1 (m^2) Area 2 (m^2)
Caudal
(L/min)
Caudal
(m^3/s)
Velocidad
1 (m/s)
Velocidad
2 (m/s)
Gravedad 9.81 m/s2
Temperatura 22°C
ϒ 9800N/m3
Ft 0.0266
1 75 1.995 0.017 16.7 0.0002783 0.000227 1.226243 0.1764603 1.729311 21.6 2.16
ΔP (kPa)
exp.
ΔP (MBar)
exp.
Caudal
(L/min)
Caudal
(m^3/s)
hL
ΔP (kPa)
teorico
Area
(m^2)
Velocidad
(m/s)
Le/D k DiametroPrueba
1 0.0256 30 0.017 0.000227 18.4 0.0003067 1.3510699 0.0714526 0.7002352 15.1 1.51
2 0.0256 30 0.017 0.000227 16.2 0.00027 1.189529 0.0553876 0.5427981 11.4 1.14
3 0.0256 30 0.017 0.000227 14.4 0.00024 1.0573591 0.043763 0.4288775 8.5 0.85
Caudal
(L/min)
Caudal
(m^3/s)
Le/DPrueba f Diametro Area (m^2)
Velocidad
(m/s)
hL
ΔP (kPa)
teorico
ΔP (MBar)
exp.
ΔP (kPa)
exp.

7. Curvo 2
Curvo 3
Válvula de bola:
Incidencias
1.- El error fue que al momento de encender la bomba para poder comenzar la practica el flujo no era constante
por lo que ocasionaba burbujas dentro de las mangueras de esta forma la práctica no podía dar inicio ya que no
se podía purgar.
Soluciones:
A) Cambiar las mangueras para comprobar si eso ocasionaba ese tipo de flujo.
B) Colocar a una misma altura las mangueras.
Una vez implementadas esas soluciones y al no encontrar el resultado deseado se pudo hacer la observación de
que una de las válvulas estaba cerrada y eso era el problema que ocasionaba el mal flujo. Una vez abriéndola el
flujo fue constante y ya no se formaban burbujas y de esta manera se pudo dar inicio a la práctica.
2.- Otro error fue que al tratar de resolver el primer problema se cambió de manguera y ya no se regresó a la que
originalmente estaba primero por lo que esto causo un flujo muy bajo lo cual no daba datos factibles.
Solución:
Se regreso a la manguera original con la cual no dio unos datos bastante razonables.
3.- El tercer y último error que se obtuvo fue en la última medición la cual fue con una trampa de filtración de
sedimentos la cual debe tener una pequeña abertura para que pueda existir un flujo. Al momento de tomar una
segunda medición se requería que se abriera un poco más lo cual no funciono ya que el agua se empezó a salir
por lo que solo se tuvo que quedar con la primera medición.
1 0.0256 50 0.017 0.000227 18.4 0.0003067 1.3510699 0.1190876 1.1670587 11.2 1.12
2 0.0256 50 0.017 0.000227 16.5 0.000275 1.2115573 0.0957632 0.9384798 8.8 0.88
3 0.0256 50 0.017 0.000227 14.7 0.000245 1.0793874 0.0760091 0.7448893 6.3 0.63
ΔP (kPa)
exp.
Prueba f Le/D Diametro(m) Area (m^2)
Caudal
(L/min)
Caudal
(m^3/s)
Velocidad
(m/s)
hL
ΔP (kPa)
teorico
ΔP (MBar)
exp.
1 0.0256 50 0.017 0.000227 18.4 0.0003067 1.3510699 0.1190876 1.1670587 10.4 1.04
2 0.0256 50 0.017 0.000227 16.4 0.0002733 1.2042145 0.094606 0.9271388 7.8 0.78
3 0.0256 50 0.017 0.000227 14.5 0.0002417 1.0647019 0.0739549 0.7247581 5.4 0.54
ΔP (kPa)
exp.
Prueba f Le/D Diametro(m) Area (m^2)
Caudal
(L/min)
Caudal
(m^3/s)
Velocidad
(m/s)
hL
ΔP (kPa)
teorico
ΔP (MBar)
exp.
1 0.0256 50 0.017 0.000227 18.3 0.000305 1.3437272 0.1177967 1.1544078 10.5 1.05
2 0.0256 50 0.017 0.000227 16.2 0.00027 1.189529 0.0923126 0.9046635 7.8 0.78
3 0.0256 50 0.017 0.000227 14.5 0.0002417 1.0647019 0.0739549 0.7247581 5.5 0.55
ΔP (kPa)
exp.
Prueba f Le/D Diametro(m) Area (m^2)
Caudal
(L/min)
Caudal
(m^3/s)
Velocidad
(m/s)
hL
ΔP (kPa)
teorico
ΔP (MBar)
exp.
1 0.136 10 0.017 18.4 3.07E-04 0.01 4.22E-02 9.57E-07 7.50E+02 -9.7 -10 -9.85 100 8.53E-02 9.09E-04
2 0.136 10 0.017 17.1 2.85E-04 0.01 3.92E-02 9.57E-07 6.97E+02 32 32.3 32.15 67 9.18E-02 7.85E-04
3 0.136 10 0.017 13.4 2.23E-04 0.01 3.07E-02 9.57E-07 5.46E+02 145.6 146.1 145.85 50 1.17E-01 4.82E-04
Prueba Longitud (m) k
Caudal
(L/min)
hLDiametro (m)
Velocidad
(m/s)
Presiòn (1/2) (MBar) Promedio Abertura % f
Caudal
(m³/s)
Área (m²)
V. Cinemática
(m²/s)
Reynolds
(Laminar)

8. Evidencias
Conclusión
En esta práctica se pudieron observar y comprobar las caídas de presión en distintos tipos de tubería, así como
también calcularlas perdidas por fricción en las tuberías y comparar las caídas de presión obtenidas con las
calculadas.
Anexos
Los datos utilizados fueron obtenidos del manual de la mesa hidrodinámica:

11. Bibliografía
Entrenador de hidrodinámica con adquisición de datos por PC. (Gunt Hamburg)
https://es.wikipedia.org/wiki/Hidrodin%C3%A1mica
http://www.dincorsa.com/blog/seis-propiedades-tuberias-cobre/
https://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADa#Tubos_de_acero_galvanizado
https://www.lenntech.es/filtros-y-filtracion/filtro-de-sedimentos.htm
https://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula
https://es.slideshare.net/IngVictorManuelSalinasJarquin/caida-de-presin-y-prdida-de-carga