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Perdidas por friccion en accesorios y perdidas de energia en tubos y accesorios
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Perdidas por friccion en accesorios y perdidas de energia en tubos y accesorios

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  • 1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MEXICALI Ingeniería Química Integrantes: Castañeda Valenzuela Elizabeth González Castañeda Jesús Martínez Mendoza Neira Mareli Melgoza González Diana Alejandra Salcido Sánchez José Luis Sandoval Medina Eduardo Materia: Laboratorio integral I Tema: Practica #10 mesa de hidrodinamica Maestro: Rivera Pazos Norman Edilberto Mexicali, Baja California; 02 de junio de 2014
  • 2. OBJETIVO En esta práctica se deberá determinar las diferentes caídas de presión en diversos tipos de accesorios y de tuberías modificando su flujo másico. MARCO TEORICO Perdidas por friccion en accesorios y perdidas de energia en tubos y accesorios Pérdidas de energía debido a la fricción. Al circular el agua por una tubería, dado que lleva una cierta velocidad que es energía cinética, al rozar con las paredes de la tubería pierde parte de la velocidad por la fricción que se produce entre el material y el líquido contra el sólido de las paredes. Entre mayor es la velocidad mayor será el roce. Factor de fricción. Ecuación de Darcy: La ecuación de Darcy-Weisbach es la fórmula fundamental usada para determinar las pérdidas debidas a la fricción a lo largo de las tuberías. Establece que las pérdidas de energía hl, en una tubería, es directamente proporcional a la longitud L y la energía cinética, V2/2g, presentes, e inversamente proporcional al diámetro de la tubería, D. La fórmula se escribe como: 𝐻𝑓 = 𝑓 ( 𝐿 𝐷 ) ( 𝑣2 2𝑔 ) Definiendo un parámetro adimensional f, denominado coeficiente de fricción de Darcy; el propio factor de fricción bastante compleja de los parámetros de flujo, la viscosidad cinemática del fluido en movimiento y del grado de rugosidad de la pared de la tubería.
  • 3. PÉRDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS EN TUBERÍAS: Pérdidas primarias: Se producen cuando el fluido se pone en contacto con la superficie de la tubería. Esto provoca que se rocen unas capas con otras (flujo laminado) o de partículas de fluidos entre sí (flujo turbulento). Estas pérdidas se realizan solo en tramos de tuberías horizontal y de diámetro constante. Pérdidas secundarias: Se producen en transiciones de la tubería (estrechamiento o expansión) y en toda clase de accesorios (válvulas, codos). En el cálculo de las pérdidas de carga en tuberías son importantes dos factores: •Que la tubería sea lisa o rugosa. •Que el fluido sea laminar o turbulento. Pérdida de energía en tuberías por accesorios: A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo, ocurren pérdidas de energía debido a la fricción; tales energías traen como resultado unadisminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo. Hay tipos de pérdidas que son muy pequeñas en comparación, y por consiguiente se hace referencia de ellas como pérdidas menores, las cuales ocurren cuando hay un cambio en la sección cruzada de la trayectoria de flujo o en la dirección de flujo, o cuando latrayectoria del flujo se encuentra obstruida como sucede en una válvula, codos, tees,reductores de diámetro, etc. ℎ 𝑓 𝑎𝑐𝑐 = 𝑘 𝑣2 2𝑔 Donde:  Hfacc= Perdida de energía de un accesorio.  K =Coeficiente de pérdida delaccesorio  V = Velocidad media  G= Aceleración de la gravedad
  • 4. RESULTADOS OBTENIDOS ACCESORIOS VALVULA DE RETENCION flujo ∆P A V hL 1 0.00029667 6.8 0.000314159 0.94431933 839.8041161 8.39804116 2 0.000265 5.5 0.000314159 0.8435212 670.0886207 6.70088621 3 0.00023333 4.5 0.000314159 0.74272307 519.5101842 5.19510184 DATOS: D= 0.02 Ft= 0.0256 Le= 150 g= 9.81 TRAMPA DE SEDIMENTOS flujo ∆P A V hL 0.00025333 24.5 0.000314159 0.80638504 1714.680471 17.1468047 media vuelta abierta 0.000265 2.7 0.000314159 0.8435212 1876.248138 18.7624814 1/4 más de vuelta 0.00026833 1.2 0.000314159 0.85413153 1923.746212 19.2374621 Le= 420 VALVULA DE DIAFRAGMA flujo ∆P A V hL 0.000283 18.1 0.00031416 0.90187801 1021.34995 10.2134995 media vuelta 0.00028 36.6 0.00031416 0.89126768 997.459554 9.97459554 1 vuelta 0.000272 55.5 0.00031416 0.86474186 938.970482 9.38970482 1 - 1/2 de vuelta 0.000227 136.8 0.00031416 0.72150241 653.66397 6.5366397 Le= 200 VALVULA DE BOLA DE RETENCION flujo ∆P A V hL 100% abierto 0.000292 16.5 0.00031416 0.92840383 811.734663 8.11734663 8 vueltas - 54% 0.00029 13.6 0.00031416 0.92309867 802.484201 8.02484201 10 vueltas - 68% 0.000285 8.3 0.00031416 0.90718318 775.050882 7.75050882 12 vueltas - 81% 0.000267 1 0.00031416 0.84882636 678.543914 6.78543914 13 vueltas 0.000245 23.5 0.00031416 0.77985922 572.759978 5.72759978 Le= 150
  • 5. TUBERIAS GALVANIZADO Flujo ∆P A V hL 0.00029167 0.00027333 0.000201062 1.45063099 0.224563788 0.00022456 0.00026 0.00020833 0.000201062 1.29313391 0.178448468 0.00017845 0.00023 0.000155 0.000201062 1.14392615 0.139643846 0.00013964 D= 0.016 ft= 0.0335 Extension codo recto de 90º (PVC) flujo ∆P A V hL 0.000298 4.7 0.00022698 1.31435916 12.7602202 0.1276022 0.000263 3.8 0.00022698 1.1601606 9.94182881 0.09941829 0.000233 2.8 0.00022698 1.02799041 7.8056339 0.07805634 COBRE Flujo ∆P A V hL 0.000303 10.6 0.00020106 1.50865623 17.3041907 0.17304191 0.000275 8.6 0.00020106 1.36773779 14.2225151 0.14222515 0.000242 7 0.00020106 1.20195139 10.9835952 0.10983595 D= 0.016 Ft= 0.0248 PVC Flujo ∆P A V hL 0.00030667 4.9 0.00022698 1.3510731 13.48303782 0.13483038 0.00027167 4.1 0.00022698 1.19687454 10.58101464 0.10581015 0.00023833 3.2 0.00022698 1.05001877 8.143745284 0.08143745 AUMENTO Flujo ∆P D1 D2 V1 V2 hL 0.00030833 -6 0.017 0.284 1.358415893 0.00486737 -9.051049576 -0.090510496 0.000275 -5.4 A1 A2 1.21156012 0.00434116 -7.199848786 -0.071998488 0.00024167 -4.5 0.00022698 0.06334707 1.064704348 0.00381496 -5.560213801 -0.055602138
  • 6. REDUCCION Flujo ∆P hL D1 D2 V1 V2 0.00029333 15.9 - 11.8079036 - 0.11807904 0.017 0.0136 1.2923308 2.01926687 0.00025333 12.8 - 8.80713472 - 0.08807135 A1 A2 1.11610387 1.74391229 0.00022167 8.8 - 6.74296252 - 0.06742963 0.00022698 0.00014527 0.97659088 1.52592326 Extension codo curva de 90ª (PVC) Flujo ∆P A V hL 0.00029833 -0.06 0.00022698 1.31435916 12.76022019 0.1276022 0.00026667 -0.06 0.00022698 1.17484618 10.19511366 0.10195114 0.00023333 -0.08 0.00022698 1.02799041 7.805633897 0.07805634 D= 0.017 Ft= 0.0256 CONCLUSIÓN En esta práctica se utilizó la mesa de hidrodinámica donde se mostró cómo es que cambial la presión dependiendo del accesorio así calcular las caídas de presión de las diferentes válvulas y de tipos de accesorios que se le ponga a la tubería y la manipulación de su flujo y esto se comprobó varias veces y arrojo datos diferentes dependiendo del accesorio y el flujo másico. Todos estos datos fueron registrados y analizados; esto nos demuestra la teoría del número de Reynold donde se cambian los parámetros del diámetro de la tubería y el flujo másico. DATOS L= 1

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