Capitulo 4 De Arturo Rocha

“AÑO DE LA INTEGRACION NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD”

UNIVERSIDAD SAN PEDRO
UNIVERSIDAD SAN PEDRO

ASIGNATURA : MECANICA DE FLUIDOS II

DOCENTE : Ing. DANTE SALAZAR SANCHEZ

ESTUDIANTE : SANCHEZ ROSAS ELDER MISSAEL

TEMA : RESUMEN DEL CAPITULO 4 DE ARTURO ROCHA

CICLO : VI

CHIMBOTE – PERÚ
2012

RESUMEN
El diseño de un sistema de tuberías consiste en el diseño de sustuberías, brida y su tortillería, empacaduras, válvulas, accesorios, filtros, trampas de vapor juntas de expansión. También incluye el diseño de los elementos de soporte, tales como zapatas, resortes y colgantes, pero no incluye el de estructuras para fijar los soportes, tales como fundaciones, armaduras o pórticos de acero.
Aun en el caso en que los soportes sean diseñados por un ingenieroestructural, el diseñador mecánico de la tubería debe conocer el diseño de los mismos, por la interacción directa entre tuberías y soportes.

CAPITULO IV
DISEÑO DE TUBERIAS

4.1. CONCEPTO DE PERDIDA DE CARGA. LINEA DE ENERGIA Y LINEA PIEZOMETRICA
Sea una tubería de sección variable como la mostrada en la Fig. 4.1. Si aplicamos ecuación de la energía entre las secciones 1 y 2 se tiene:α1V122g+P1γ+z1=α2V222g+P2γ+z2+hf1-2 (4-1)
Es decir, que al pasar del 1 a 2 hay una parte de la energía que “se pierde”: que no se transforma en presión, velocidad o elevación. Es la energía consumida en forma de fricción y que denominamos hf, perdida de energía o perdida de carga.
Para el movimiento uniforme, la sección transversal es invariable, por lo tanto lavelocidad también lo es y la energía de velocidad es constante.
α1V122g=α2V222g
α es el coeficiente de Coriolisis estudiado en el capítulo I.
Entonces, la ecuación de la energía es simplemente:
P1γ+z1=P2γ+z2+hf1-2
A la line que resulta de unir las elevaciones a las que sube el líquido en una seria de piezómetros instalados a lo largo de la tubería se le denomina línea piezometrica o línea degradiente hidráulica (L. P.).
Si en cada sección se adiciona a la cota piezométrica el valor correspondiente a la energía de velocidad se obtiene la línea de energía. En el movimiento uniforme la línea de energía y la línea piezométrica son paralelas.

Potencia

Se llama potencia de una corriente líquida a su energía por unidad de tiempo.

Pot= γQH(4-2)

γ es el peso específico del fluido en kg/m3, Q es el gasto en m3/s, H es la energía total con respecto al plano de referencia, en metros, Pot es la potencia en kg-m/s (teórica). Para obtener esta potencia en:

HP (Horse Power) Pot= γQH76
CV (Caballos de vapor) Pot= γQH75

KW (kilowatts) Pot= γQH102

4.2. ABACO DE MOODY. TUBERÍAS COMERCIALES. CÁLCULO

En elapartado 3.2 se señaló la naturaleza compleja e irregular que tiene la rugosidad de las tuberías comerciales. De acá que Nikuradse usó en sus experiencias rugosidad artificial constituida por esferas de diámetro uniforme (granos de arena).
Pero las tuberías comerciales tienen rugosidad natural. El Estudio experimental de la pérdida de carga fue hecho, entre otros, por Moody, estableciendo un gráficosimilar al de Nikuradse y que relaciona el coeficiente f de Darcy, el número de Reynolds y los valores de la rugosidad relativa (Figura 4.2). Las características de este gráfico son similares al de Nikuradse.
Las tuberías comerciales son de diferentes materiales: fierro fundido, acero, asbesto-cemento, concreto, plomo, plásticos, etc. Cada material tiene una rugosidad característica propia, cuyovalor forma parte de la descripción técnica de la tubería. De otro lado debe tenerse presente que la rugosidad cambia con el tiempo. Después de varios años de uso una tubería es más rugosa de lo que era inicialmente. Este fenómeno de envejecimiento de las tuberías será descrito más adelante.

Los problemas que pueden presentarse en el cálculo de tuberías son los siguientes

a) Cálculo de la...