17670139 Perdidas De Energia Mecanica Por Friccion En Tuberias

LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS 1
PÉRDIDAS DE ENERGÍA MECÁNICA POR
FRICCIÓN EN TUBERÍAS

INTEGRANTES:
Chadd Brown
David Fuentes
Brallan Burgos
Luis De León S.

Informe de laboratorio entregado al Ingeniero Químico,
CRISÓSTOMO PERALTA.

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICA
BARRANQUILLA
2007

RESUMEN
En este informe se realiza un análisis acerca de laspérdidas de energía en
una tubería debido a la fricción que presenta esta así como los materiales
que la componen, materia de construcción y característica de diseño.
A su vez es importante resaltar que las tuberías, así como cualquier
equipo, pierden sus características iniciales, y la forma de determinar los
coeficientes de fricción es necesario realizarlo de forma experimental para
encontrarlos nuevos valores de este sistema de tubería, empleando las
ecuaciones dadas en clase.
También en este informe se pudo determinar la longitud equivalente de
diversos accesorios utilizados frecuente mente en el diseño de un sistema
de tuberías, los analizados en esta experiencia fueron los codos de 45°,
codos de 180°, válvulas de globo y compuerta, codo de 90° corto y largo.
Mostrando solo unaparte la gran cantidad de pérdidas por accesorios que
se puede determinar y que afectaran a la energía que se le suministra al
fluido.
1.INTRODUCCIÓN
El método más común para transportar fluidos de un punto a otro es
impulsarlo a través de un sistema de tuberías. Las tuberías de sección
circular son las más frecuentes, ya que esta forma ofrece no sólo mayor
resistencia estructural sino también mayorsección transversal para el
mismo perímetro exterior que cualquier otra forma. A menos que se
indique específicamente, la palabra “tubería” en este estudio se refiere
siempre a un conducto cerrado de sección circular y diámetro interior
constante.
La ecuación de energía se será pieza clave dentro del análisis del estudio
de las pérdidas de energía debido a la fricción y los accesorios.
P1
P
v2
v2
+z1 +
+ h A − hL − hR = 2 + z 2 +
(Ec. 1)
γ
2g
γ
2g
Muy pocos problemas especiales de mecánica de fluidos, como es el caso
del flujo en régimen laminar por tuberías, pueden ser resueltos por
métodos matemáticos convencionales; todos los demás problemas
necesitan métodos de resolución basados en coeficientes determinados
experimentalmente. Muchas fórmulas empíricas han sido propuestas comosoluciones a diferentes problemas de flujo de fluidos por tuberías, pero son

muy limitadas y pueden aplicarse sólo cuando las condiciones del
problema se aproximan a las condiciones de los experimentos de los cuales
derivan las fórmulas.
Debido a la gran variedad de fluidos que se utilizan en los procesos
industriales modernos, una ecuación que pueda ser usada para cualquier
fluido ofrece ventajasobvias. Una ecuación de este tipo es la fórmula de
Darcy, que puede ser deducida por análisis dimensional; sin embargo, una
de las variables en la fórmula, el coeficiente de fricción, debe ser
determinado experimentalmente. Esta fórmula tiene una extensa
aplicación en el campo de la mecánica de fluidos y se utiliza mucho en este
estudio.
2
 L  v 

hL = f    (Ec.2)
 D  2 g 

Para ilustrarla forma como las variables del fenómeno de flujo están
relacionadas entre si, así como la subsiguiente vinculación que tienen con
el “factor de fricción” y las pérdidas de carga en accesorios, se procederá a
medir la pérdida de presión que tiene lugar al hacer circular agua a
diferentes flujos, recorriendo conductos de diferentes longitudes, y con
diferentes accesorios.
A su vez los accesoriosposeen los coeficientes de resistencia los cuales
siguen la ecuación.
L 
K = f T  e  (Ec. 3)
D
Donde K es reemplazada en la ecuación de Darcy.
 v2 
hL = K  
 2g 

(Ec. 4)

La aplicación más específica en la determinación de la pérdidas de energía
mecánica por la fricción en tuberías, radica en el momento de seleccionar,
diseñar u optimizar sistemas de flujo en tuberías comerciales en...