Pérdida de carga en tuberías y accesorios
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Pérdida de carga en tuberías y accesorios Pérdida de carga en tuberías y accesorios Document Transcript

  • “PÉRDIDA DE CARGA EN TUBERÍAS Y ACCESORIOS” CURSO: LABORATORIO DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS I ALUMNA: MARTÍNEZ SALDAÑA YURICO ELIZABETH PROFESOR: M.SC. GUILLERMO A. LINARES LUJÁN CICLO: VITRUJILLO-PERÚ2011
  • 2“PERDIDA DE CARGAS EN INSTALACIONES DE FLUJO DE FLUIDOSI. OBJETIVOS Aplicar el principio de Bernoulli en la determinación de la pérdida de carga de unainstalación. Aplicar la Ecuación de Daray-Weisbach para la instalación de las pérdidas decarga. Relacionar el Efecto de la variación del caudal con las pérdidas de carga.II. FUNDAMENTO TEÓRICOUn cilindro se movería en un fluido ideal sin experimentar resistencia alguna. Ahora bien,fluido ideal es aquel que cuya viscosidad η=0. Pero nos encontramos en el hechoparadójico de que el agua y el aire (fluidos los más interesantes en la técnica) siendomuy poco viscosos ofrecen a un cilindro en movimiento una gran resistencia. Estehecho se conoce con el nombre de Paradoja de D´Alambert. La explicación de estaparadoja nos conduce lógicamente a dos conceptos de primordial importancia enMecánica de Fluidos: la capa limite y el desplazamiento de la capa limite.La pérdida de carga en una tubería o canal, es la pérdida de energía dinámica del fluidodebida a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tuberíaque las contiene.Pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, o accidental o localizada,debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento, un cambio de dirección,la presencia de una válvula.El transporte por tubería, disciplina que estudia la conducción de fluidos. Las tuberíasrecorren grandes distancias en tramos que pueden ser superficiales, subterráneos osubmarinos, y en su recorrido incorporan estaciones de distribución, impulsión o bombeoy otras llamadas ventosas, encargadas de eliminar el aire que se puede acumular en elinterior del conducto entorpeciendo la circulación del fluido.Muchos son los procesos industriales en los que es necesario transportar un alimentolíquido desde un punto a otro dentro de las diferentes etapas de procesado que locomponen. Algunos ejemplos en los que se transportan líquidos alimentarios a través detuberías se encuentran en la industria láctea en la que es preciso transportar la leche,por ejemplo, desde los depósitos de refrigeración hasta los intercambiadores decalor o equipo de pasteurización. También en industrias de elaboración de zumos entrediferentes puntos del proceso de elaboración, como en el caso del transporte del zumoconcentrado desde la descarga del último evaporador a la bodega de almacenamiento,pasando a través de un último intercambiador en donde se le baje la temperatura.
  • 3Pérdida de carga en accesoriosSe propusieron diversas fórmulas para el cálculo de diversas pérdidas de carga porfrotamiento, cuando los fluidos circulan en curvas, accesorios, etc. Pero el método mássencillo es considerar cada accesorio o válvula como equivalente a una longituddeterminada de tubo recto. Esto permite reducirlas pérdidas en los tubos, las válvulas oaccesorios aun denominador común: la longitud equivalente del tubo de igual rugosidadrelativa.Para los accesorios soldados se encuentran análogas equivalencias de longitud de tubo,pero para las válvulas contracciones y expansiones se aplican las mismas longitudesequivalentes (Diagrama de Crane). Los codos soldados son de radios cortos o largos y susequivalencias en tubo vienen expresados en diámetros de tubo en el siguiente cuadro:Cuadro 1. Codos Soldados y equivalencias en TuboCodo SoldadoLongitud equivalente en diámetro deTuboRadio Largo a 45º 5.6Radios Cortos a 45º 8.0Radio Largo a 90º 9.0Radio Corto a 90º 12.5Radio Largo a 180º 12.21Radio Corto a 180º 16.9La presencia de llaves de paso, ensanchamientos, codos, estrechamientos, tees, etc.Introduce pérdidas de carga suplementarias en toda instalación, por alterar la dirección delflujo o modificar la velocidad lineal de desplazamiento de algunos filetes de vena fluida.Salvo las pérdidas debidas en los ensanchamientos y estrechamientos, las de los codos,tees y llaves son complicadas de evaluar algebraicamente. El Diagrama de Crane es unnomograma que puede ser útil con tal objeto, se emplea así: supongamos que se quierasaber la pérdida de carga que produce un codo de 45°, de 10 pulg. de diámetro interior.Unimos el punto de estos codos (tercer punto de la escala izquierda, empezando por abajo)con la división 10 de la escala derecha. La recta así trazada corta a la escala central en ladivisión 3,5, lo cual significa que la pérdida de carga producida por dicho codo es la mismaque la producen 3,5 m. de la tubería recta de 10 pulg de diámetro interior. Dicha longitud sellama Longitud Equivalente.Las pérdidas de carga debida a los estrechamientos y a los ensanchamientos se puedenconocer también por Crane o algebraicamente:
  • 4Donde V2 es la velocidad lineal en la sección más estrecha, Kest. es una constante quedepende de la relación de áreas (A2/A1) y que podría encontrarse en Gráficos deCoeficientes de pérdidas de carga o en Tablas de pérdidas adicionales por fricción enaccesorios.Los datos indican que la resistencia K tiende a disminuir al incrementarse el tamaño deladitamento o la válvulaTambién se pueden obtener valores aproximados de longitudes equivalentes diámetrosmultiplicando K por 45 en caso de líquidos similares al agua y por 55 en el caso de gasessimilares al aire. La mayoría de los valores dados son para aditamentos de rosca stándard yes probable que su precisión tenga un margen del 30%. La diferencia de la pérdida porfricción entre terminales de rosca, con reborde y soldadas son insignificantes. Losfabricantes y usuarios de válvulas, sobre todas las de control, han encontrado que esconveniente expresar la capacidad de la válvula mediante un coeficiente de flujo Cv, estecoeficiente se relaciona con K por medio de la expresión:En donde Cv es el coeficiente de flujo en la válvula en gal/mi. de agua a 60°F , que pasa poruna caída de presión de válvula de 1 lbf/pulg2y d es el diámetro interno de la válvulaexpresada en pulgadasPerdida Cargas En TuberíasEn estructuras largas, la perdida por fricción es muy importante, por lo que es un objeto deconstante estudio teórico experimental para obtener resultados técnicos aplicables.Es muy importante la diversidad actual de sistemas de transporte de fluidos se componen detuberías y conductos tienen una extensa aplicación como ser las plantas químicas yrefinerías parecen un laberinto en tuberías, lo mismo que pasa con las plantas de producciónde energía que contienen múltiples tuberías y conductos para transportar los fluidos queintervienen en los procesos de conversión de energía. Los sistemas de suministro de agua alas ciudades y de saneamiento consisten en muchos kilómetros de tubería. Muchasmaquinas están controladas por sistemas hidráulicos donde el fluido de control se transportaen mangueras o tubos.Para realizar el estudio se deberá tomar en cuenta la diferenciación entre los flujos laminaresy los turbulentos para lo cual recurriremos al número de Reynolds, a medida que el fluidofluye por un conducto u otro dispositivo, ocurren perdidas de energía debido a la fricción,tales energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del
  • 5sistema de flujo, es ahí donde parten los cálculos del laboratorio ya que a partir de ladiferencia de presión obtenida en el inicio y final de la tubería es que obtendremos el factorde fricción de la tubería, cabe destacar también la importancia de la determinación delliquido y su temperatura ya que la determinación del numero de Reynold variara de acuerdoa la viscosidad del fluido.La importancia de esta radica en que es muy necesario tomar en cuenta las pérdidas deenergía por la fricción que se produce entre las paredes de las tuberías o de los diferentesaccesorios que conforman determinado equipo, ya que esto se traduce en costosadicionales, y esto debe ser tomado en cuenta, ya que forma una parte esencial de la laborque cada uno de nosotros tendrá como futuros ingenieros de procesos, ya que la fricciónocasionada en la tubería puede dar como resultado daños en la misma, esto sucede por elflujo del fluido; cuando trae en su masa sedimentos que aparte de dañar todo un sistema detubería de cualquier empresa por efectos de corrosión podría dañar equipos e instrumentos.La importancia del laboratorio implica un buen registro de datos y la determinación de todoslos parámetros los cuales determinaran la veracidad de los resultados obtenidos.Figura 1. Pérdidas en tuberías y Accesorios.La Teoría De La Capa LimiteEsta teoría se aplica precisamente en los fluidos poco viscosos como el aire y el agua.La figura 2.a representa un cuerpo solido sumergido en una corriente de fluido, porejemplo, un perfil de ala de avión en una corriente de aire. Estudiamos la distribución develocidades a lo largo de la normal a la superficie en un punto A. Aproximando un tubode Prant muy cerca al punto A, se mide una velocidad v. macroscópicamente v es lavelocidad en el punto A. sin embargo, sabemos que a causa de la viscosidad, lavelocidad del flujo en A es 0. Una observación microscópica, representa la figura 1.b,
  • 6nos revela según los casos, una de las distribuciones de velocidades siguientes, en unapelícula muy fina (capa limite):Figura 2. a) Perfil de ala de avión sumergido en una corriente de aire. b) ObservaciónMicroscópica del punto A. en este entorno infinitesimal del punto A se sienten los efectos dela capa limite.Si el fluido fuera ideal la Hidrodinámica nos da una distribución de velocidades como alde la curva a.Si los efectos de la viscosidad son muy apreciables, la distribución de las velocidades esparabólica y se representa en la curva b.Si los efectos de la viscosidad son muy poco apreciables, la distribución de velocidadeses logarítmica y se representa por la curva. La curva c representa un caso intermedio.La curva d solo diverge de la curva ideal a en una película muy fina (es decir, en unentorno de radio muy pequeño, centésimas de mm) en la normal al contorno en un puntocualquiera A, como en la Fig. 2.a, que agrandando puede verse en la fig 2.b) estapelícula se denomina la capa limite. El aire y el agua realizan con frecuencia curvas deeste tipo.Esta capa limite tiene un espesor muy pequeño, del orden de micras o mm, según elcaso; en ella se hacen intensamente los efectos de la viscosidad y razonamiento, aunqueη sea pequeño solo tiene importancia en una fina – capa limite – y es llamado rozamientopelicular o rozamiento de superficie.Fuera de esta película prácticamente infinitesimal, un líquido poco viscoso, como el aire yel agua. Se comporta como un fluido ideal; fuera de esta capa límite se pueden aplicartodos los métodos matemáticos y experimentales.
  • 7Regímenes de circulación de los fluidosa. Régimen laminar:Las capas de fluido se desplazan paralelamente a sí mismas. El movimiento en esteregimen es ordenado, estatificado; el flujo se mueve como clasificado en capas que no semezclan entre sí, Así el fluido no se desplaza como un cilindro, que desliza en el interiorde la tubería estacionaria de sección circular, sino, como se representa en la fig. 3, enforma de tubos concéntricos cilíndricos que deslizan unos con relación a los otros comolos tubos de un telescopio. El tubo exterior de fluido queda adherido siempre a la tubería,su velocidad es cero. La velocidad de desplazamiento del filamento interior de seccióncircular infinitesimal es máxima.Un ejemplo de régimen lamiar podría ser de un fluido my viscoso, por ejemplo aceite,moviéndose a velocidad no muy grande por una tubería de pequeño diámetro y desección constante, en régimen permanente. El fluido no se desplaza con velocidadconstate en toda la sección de la tubería, como hemos supuesto hasta ahora, sino que lohace en forma de tubos concéntricos cilíndricos que deslizan unos con relación a otroscomo los tubos de una telescopio (figura 4.a). Si representamos mediante un gráfico ladistribución de velocidades en régimen laminar en una tubería de sección circular, nosencontramos con una distribución parabólica, figura 4.b.Figura 4. Régimen de flujo laminarLa velocidad es cero en los puntos de contacto con la tubería y va aumentando hasta elcentro donde alcanza el valor máximo. La distribución es simétrica respecto al eje de latubería.
  • 8Si se representa la componente de velocidad en la dirección del eje de la tubería, enfunción del tiempo, en un flujo laminar estacionario, se obtiene una línea recta horizontal(figura 5).Figura 5. Componente de velocidad en la dirección del eje de la tubería.b. Régimen TurbulentoLas capas de fluido se desplazan entremezclándose. Es el tipo de derrame que se daprácticamente en la totalidad de los casos de circulación de agua en las instalaciones decalefacción y A.C.S.Es caótico; es así que las partículas se mueven desordenadamente y las trayectorias delas partículas se entrecruzan formando pequeños remolinos aperiódicos. La fig. 6. arepresenta pequeños trozos de trayectoria de muchos partículas correspondientes a unmismo espacio breve de tiempo, y la fig. 6.b representa la trayectoria de de una solapartícula durante un periodo más largo de tiempo. Como se ve la velocidad fluctúacontinuamente en cada punto.Por el contrario, en régimen turbulento el movimiento de las partículas fluidas es caótico. Porejemplo, supongamos un fluido poco viscoso, como el agua, moviéndose a gran velocidaden una tubería de gran diámetro y de sección constante, en régimen permanente. Laspartículas se mueven desordenadamente y las trayectorias de las partículas se entrecruzanformando pequeños remolinos.Si representamos segmentos de trayectorias de muchas partículas correspondientes a unmismo espacio breve de tiempo, se puede observar los movimientos caóticos (Figura 7).
  • 9Figura 7. Régimen de flujo turbulentoEl numero de ReynoldsEs un parámetro adimensional.Se sabe que un número de Reynoldsgrande implica un influjo de la viscosidad pequeño y viceversa.Con un número de Reynolds pequeño la corriente es laminar; con números de Reynoldsgrandes la corriente es turbulenta.Cuando el numero de Reynolds es mayor que 12000 la corriente era necesariamenteturbulenta: 12000 seria el numero critico de Reynolds superior; pero tomandoprecauciones delicadas de laboratorio (eliminación de transmisibilidad de vibraciones alaparato) posteriormente se ha conseguido correspondiente laminar con número igual a40 000. No es posible probar la imposibilidad de conseguir corriente laminar con númerosde Reynolds aun más elevados. El numero critico de Reynolds superior es, pues,indeterminado.Cuando el número de Reynolds menor o igual a 2000 la corriente era necesariamentelaminar. Es decir, si se producía alguna perturbación la turbulencia inicial quedaba enseguida amortiguada por la viscosidad y no se desarrollaba jamás un flujo turbulento:Re=2000 es el número critico inferior de Reynolds.Re se calcula con la siguiente ecuación:Perdidas primarias y secundarias en conductos cerrados o tuberíasEl término de pérdidas de carga en las tuberías pertenece a la práctica diaria del ingenieroinstalador y proyectista, en los sistemas de flujo de gasolina, fuel, aceites lubricantes, etc.;en los sistemas de refrigeración y aire acondicionado, redes de suministro de agua, etc.; enlos sistemas de aspiración e impulsión de las bombas, etc.Re 2.000 Régimen Laminar2.000<Re<3.000 Régimen de transición3.000 Re Régimen turbulento
  • 10Las pérdidas de carga en las tuberías son de dos clases:A. Las perdidas primarias, son las pérdidas de superficie en el contacto del fluidocon la tubería (capa limite), rozamiento de unas capas de fluido con otras(régimen laminar) o de las partículas de fluido entre si (régimen turbulento). Tienelugar en flujo uniforme, por tanto principalmente en los tramos de tubería desección constante (fig. 9).Suponiendo una tubería horizontal de diámetro constante D (fig. 9) por la que circula unfluido cualquiera, cuya velocidad media en la tubería es v.La energía en el punto (sección) 2 será igual a la energía en el punto 1 menso la energíaperdida (perdida de carga) entre los puntos 1 y 2, es decir se cumple la Ec. De Bernoullicon pérdidas, que expresada en alturas equivalentes será:En el caso particular del ejemplo:Z1= Z2 (tubería horizontal) y v1 = v2 (sección transversal constante). LuegoFigura4.Figura 8.Figura 9.
  • 11Donde Hrp1 – 2 – perdidas primarias entre 1 y 2. Ecuación genera de las perdidas primarias:Ecuación de Darcy- Weisbach:Esta fórmula es de uso universal en el mundo entero en los libros y formularios dehidráulica. Las tablas, curvas, ábacos y monogramas sirven solo para obtener elcoeficiente λ, que llevado a la ecuación de Darcy- Weisbach nos da la carga de laperdida primaria. Factor λSe sabe que si el Re es menor a 2100, es decir de régimen laminar este secalcula:ECUACION DE POUSEUILLE[Coeficiente λ, flujo laminar, tubería lisa y rugosa]Y si el caso es que Re es mayor a 2100, es decir de régimen turbulento, va adepender de de Re y además de la Rugosidad relativa: K,Donde:D: es el diámetro de la tubería
  • 12Una vez determinados estos factores (Re y K) se emplea el diagrama de Moody(Figura 16) para poder determinar este factor λ.B. Las perdidas secundariasSon las pérdidas de forma, que tienen lugar en las transiciones (estrechamientos oexpansiones de la corriente), codos, válvulas, y en toda clase de accesorios detubería (fig. 8).Se definen como las pérdidas de forma, que tienen lugar en lastransiciones (estrechamientos o expansiones de la corriente), codos, válvulas y entoda clase de accesorios de tubería.Se conocen también como pérdidas menores (hl), las pérdidas de cabeza de unsistema ocasionadas por cambios de dirección del flujo, juntas, codos, válvulas y engeneral todo tipo de accesorios que acompañan la tubería. Sin embargo en ocasionespueden alcanzar valores más altos que las pérdidas por fricción, sobre todo en tramoscortos con gran cantidad de accesorios.Las pérdidas menores se calculan experimentalmente y son directamenteproporcionales al cuadrado de la velocidad del fluido, dependiendo además de unfactor de corrección K propio de cada accesorio; y que está dado experimentalmentepor el fabricante del mismo y depende, básicamente de las dimensiones. Otra formacomún de expresar las pérdidas menores, es hacerlo mediante longitudesequivalentes de tubería, para lo cual se recurre al uso de nomogramas; teniendocomo datos de entrada el diámetro interior de tubería y el factor k. La longitudequivalente se suma a la longitud del ducto y se utiliza la ecuación de Darcy –Weisbach.En este caso se aplica la ecuación de Bernoulli entre dos puntos entre los cualesexisten distintos accesorios de tubería.El factor ∆h se dividirá entonces en dos: hf (pérdidas primarias) y he (pérdidassecundarias), ocasionadas por los accesorios de las tuberías. Cálculo de he: Aplicamos la ecuación:he = K (v2/2g)Donde v es la velocidad antes del accesorio y K es un coeficiente determinadoexperimentalmente.Este coeficiente es necesario excepto en el caso debido a una expansión brusca de latubería.En este caso:he = v2/2gSiempre que el diámetro de la tubería sea despreciable frente al ensanchamiento dela misma.
  • 13Las pérdidas menores también pueden expresarse en términos de longitudequivalente, que es la longitud de tubo que haría falta para ocasionar una pérdida decarga similar a la que ocasiona el accesorio de la tubería. Cálculo de la longitud equivalente.f(Le/D).(v2/2_g)=Kv2/2gDonde K puede referirse a una sola pérdida o a la suma de varias pérdidas. Aldespejar llegamos a la expresión definitiva de la longitud equivalente:Le =K D / fEn el caso general, la perdida de cargas secundarias la calcularemos con la siguientefórmula:Donde:: Suma total de pérdidas primarias y secundarias: Coeficiente de pérdidas del diagrama de MoodyLongitud Total de los tramos rectos de Tuberías: Suma de todas las longitudes equivalentes a los accesorios diversosVelocidad media en la tubería. Si la tubería cambia de posición se aplicará laecuación de continuidad como ya se ha advertido.Como podemos observar es casi la misma fórmula que se emplea para las perdidasprimarias la diferencia son las longitudes equivalentes. Estas se determinaran, con la ayudade un monograma.III. MATERIALES Y MÉTODOSA. Material:Equipo:Estante de flujo de fluidosTramo específico que será dado a conocer durante el desarrollo de laprácticaAccesorios como tubos (donde se conocerá el diámetro de los tubos, su tipode material – PVC)
  • 14Medidor de caudalBomba centrífugaTanquesManómetroAguaCronómetroBaldesVálvulasB. Métodos:El método a utilizarse consistirá en recolectar mediciones experimentales en untramo definido, bajo os diferentes regímenes de flujo, que permita, aplicando laecuación característica para el caso considerado, calcular ya sea el factor defricción o el coeficiente de pérdida de carga.IV. RESULTADOS Y DISCUSIONESARREGLO 1: CODOS Y TUBERÍASTABLA 1. CARACTERÍSTICAS DE LA TUBERÍA Y CODOSTABLA 2. DATOS GENERALES PARA CODOS Y TUBERÍASD (m) 0,0508codos 8L (m)A (m2)2,530.002027µ (Pa.s) 0,001ρ (kg/m3) 1000g (m/s2) 9,81
  • 15TABLA 3. DATOS DE LOS CODOS Y TUBERÍASCODOS Y TUBERÍASv (ml) 269 356 465 412 461 519 688 608 690t (s) 5 5 5 3 3 3 3 2 2∆H (m) 0,005 0,009 0,013 0,017 0,020 0,029 0,043 0,063 0,07Q (m3/s) 0,00005 0,00007 0,00009 0,00014 0,00015 0,00017 0,00023 0,00030 0,00035V (m/s) 0,0265 0,0351 0,0459 0,0678 0,0758 0,0854 0,1131 0,1500 0,1702Re 1348,43 1784,54 2330,93 3442,09 3851,47 4336,04 5747,96 7619,39 8647,01λ 0,495 0,367 0,273 0,408 0,397 0,381 0,354 0,338 0,319∑Leq (m) 14,2888 19,8067 22,5430 9,0455 8,7353 10,4130 9,4564 8,2580 7,5486Hroz (m) 0,005 0,009 0,013 0,017 0,020 0,029 0,043 0,063 0,070Hroz/∑Leq 0,00035 0,00045 0,00058 0,00188 0,00229 0,00278 0,00455 0,00763 0,00927FIGURA 10. Hroz / vs Q (caudal) de los codos y las tuberías.0.000000.001000.002000.003000.004000.005000.006000.007000.008000.009000.010000.00000 0.00005 0.00010 0.00015 0.00020 0.00025 0.00030 0.00035 0.00040Hroz/∑LeqQ
  • 16ARREGLO 2: VÁLVULA DE BOLA O GLOBO TOTALMENTE ABIERTATABLA 4. CARACTERÍSTICAS DE LA VÁLVULA DE BOLA O GLOBO TOTALMENTEABIERTATABLA 5. DATOS GENERALES DE VÁLVULA DE BOLA O GLOBO TOTALMENTEABIERTATABLA 6. CARACTERÍSTICAS DE LA VÁLVULA DE BOLA O GLOBO (TOTALMENTEABIERTA).VÁLVULA DE BOLA O GLOBO (TOTALMENTE ABIERTA)v (ml) 600 664 454 537 569 609t (s) 5 5 3 3 3 3∆H (m) 0,0070 0,0040 0,0030 0,0020 0,0010 0,0005Q (m3/s) 0,00012 0,00013 0,00015 0,00018 0,00019 0,00020V (m/s) 0,0592 0,0655 0,0747 0,0883 0,0936 0,1002Re 3007,66 3328,47 3792,99 4486,42 4753,77 5087,95λ 0,428 0,417 0,411 0,386 0,382 0,358∑Leq (m) 4,6504 2,2270 1,3050 0,6621 0,2980 0,1388Hroz (m) 0,0070 0,0040 0,0030 0,0020 0,0010 0,0005Hroz/∑Leq 0,0015 0,0018 0,0023 0,0030 0,0034 0,0036µ (Pa.s) 0,001ρ (kg/m3) 1000g (m/s2) 9,81D (m) 0,0508L (m) 0,655A (m2) 0,002027
  • 17FIGURA 11. Hroz / vs Q (caudal) en válvula de bola o globo (totalmente abierta)Según Robert Mott (1996), El coeficiente de rozamiento en accesorios de una válvuladepende del tipo, del diseño particular y del grado de apertura de la llave de la válvula, sila apertura es mínima, el coeficiente es pequeño y si la apertura es mayor, elcoeficiente será mayor. En la práctica de laboratorio, tabla 3 y tabla 6 respectivamente,se pudo observar que coincide.Según Hugón A. (1983), al pasar un fluido por tuberías unidas por codos, el régimen esturbulento, pues el numero de Reynodls es mayor a 4000. En la tabla 3, podemosconfirmarlo.Según Fox, et al (1990), la velocidad es función de las alturas de caída y de laaceleración de la gravedad, es decir, de la altura piezométrica. Esta considerablementefrenada por los rozamientos en los codos en las tuberías, así como otros tipos deaccesorios. La velocidad varía con las pérdidas de carga y el diámetro; directamente enla primera e inversamente en la segunda. Así, para un mismo gasto, la velocidad crece sila perdida aumenta y mengua si el diámetro es el que aumenta. En la práctica realizadano podemos comprobar que la velocidad varía según el aumento del radio, pues no sevario este. Pero para el caso de la pérdida de carga aumenta cuando la velocidadaumenta, tal y como vemos en la tabla 10. Como vemos el volumen recogido (gasto) enambos es muy similar en la válvula, pero en el caso con los codos este varia ligeramentepuede ser a que el tiempo tomado fue el adecuado porque debería ser próximo debido aque ambos sistemas e trabajaron con el mismo material y el mismo diámetro de tuberías.Podemos decir que lo que hemos hecho es aumentar la perdida de carga a la tubería0.00000.00050.00100.00150.00200.00250.00300.00350.00400.00000 0.00005 0.00010 0.00015 0.00020 0.00025Hroz/∑LeqQ
  • 18colocándole codos, y como vemos la velocidad se ve afectada con un ligero perosignificativo aumento.Según Mataix, (1986), nos habla sobre una corriente de un fluido poco viscoso, porejemplo el agua, a gran velocidad por una tubería de gran diámetro y de secciónconstante; asegura que este tipo de movimientos permanente y uniforme, es unmovimiento turbulento. Como sabemos nuestra tubería con la que trabajos no era degran diámetro, pero podemos observar que al regular el volumen de descarga, al inicioesta llave (que no se encontraba en el tramo analizado) la mantuvimos abierta, de modoque el caudal fue muy pequeño, como vemos en el Tabla 6, y como prácticamente en eltramo analizado el agua se encontraba en reposo el Re en esas condiciones fue muypequeño (menos de 2100), es decir laminar y la figura 11 tambien lo demuestra.V. CONCLUSIONESSe aplicó el principio de Bernoulli en la determinación de la pérdida de carga de unainstalación mediante tuberías y accesorios. El cual este método es sencillo para ladeterminación e carga de un sistema.Se aplicó la ecuación de Daray-Weisbach para la instalación de las pérdidas decarga. Observando la importancia que resulta ser la ecuación de Darcy-Weisbachpara determinar las perdidas primarias, e incluso las secundarias.Se relacionó el efecto de la variación del caudal con las pérdidas de carga.VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASFOX R. y DONALD A. (1990). “INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE LOS FLUIDOS”.2ª Edición. Editorial Mac Graw Hill. México.HUGÓN A. (1983). “CÁLCULOS Y ENSAYOS-ESTUDIO PARA LOS PROYECTOS”. 1ªEdición. Editorial Técnicos Asociados SA. Barcelona-España.MATAIX C. (1986). “MECÁNICA DE FLUIDOS Y MAQUINAS HIDRÁULICAS”. 2ª EdiciónEditorial del Castillo SA, Madrid-España.MOTT R. (1996). “MECÁNICA DE FLUIDOS APLICADA”. 4ª Edición. Editorial PrenticeHall Latinoamericana. México.
  • 19VII. ANEXOSABACO MOODYEs el más empleado desde aproximadamente 1940.Resuelve todos los problemas de pérdidas de carga primarias en tuberías con cualquierdiámetro, cualquier materia de tubería y cualquier caudal.Se usa para determinar el coeficiente λ, el cual luego se lleva a la ecuación de Darcy-Weisbach.Figura 12. El Diagrama de Moody.
  • 20Figura 13. Monograma de pérdidas de cargas secundarias de la firma de Gould Pumps poraccesorios de tubería para agua.