GUIA DE PARCTICA Nº 3 PERDIDAS DE CARGA EN TUBERIAS FLUJO INTERNO

GUIA DE PARCTICA Nº 3 PERDIDAS DE CARGA EN TUBERIAS
FLUJO INTERNO



1. OBJETIVOS:
OBJETIVO GENERAL :
Evaluar las perdidas secundarias en un fluido en flujo interno a través de un conjunto de tuberías y accesorios en función de la caída de presión.
OBJETIVOS ESPECIFICOS :
Determinar las perdidas locales o secundarias dentro de codos de 90º, contracciones , ensanchamientos e ingletedentro de un banco de tuberías.
Calcular el margen de error entre la constante del accesorio calculado experimentalmente y el teórico.
Conocer la simbología de redes de flujo interno.

2. FUNDAMENTO TEORICO :
Los fluidos en movimiento o flujo interno forman parte básica para la producción de servicios dentro de las actividades industriales , residenciales y comerciales. Al Ingeniero enEnergía le compete el tratamiento adecuado de la conducción de flujos bajo conceptos de optimización económica, técnica, ambiental y de estética.
La aplicación de la Ecuación de Bernoulli para fluidos reales , entre 2 secciones de un mismo tramo de tubería es :



Donde :


Donde :
hfp = es la sumatoria de perdidas primarias o longuitudinales.
hfs = Perdidas secundarias o,locales por accesorios.

Al hablar de perdidas en tuberías nos lleva a estudiar los flujos internos que sean completamente limitados por superficies solidas con un grado d rugosidad según el material del cual están fabricadas.
Este flujo es muy importante de analizar ya que nos permitirá diseñar las redes de tuberías y sus accesorios más óptimos.
Las pérdidas de energía que sufre unacorriente cuando circula a través de un circuito hidráulico se deben fundamentalmente a :
Variaciones de energía potencial del fluido.
Variaciones de energía cinética.
Rozamiento o fricción.

PERDIDAS PRIMARIAS :
LLamadas perdidas longuitudinales o pérdidas por fricción , son ocasionadas por la fricción del fluido sobre las paredes del ducto y se manifiestan con una caída de presión.Empíricamente se evalúa con la formula de DARCY WEISBACH:



Donde :
L = longitud de la tubería.
D = Diámetro de la tubería.
V= velocidad media del flujo.
f= factor de fricción de la tubería.
De donde el factor de fricción de la tubería depende del Número de Reynolds ( Re) y de la rugosidad relativa (L/D) . Para esto se hace uso del Diagrama de Moody. Básicamente las Pérdidas primarias sondirectamente proporcionales a la longuitud de la tubería.


PERDIDAS SECUNDARIAS :
También conocidas como perdidas locales o puntuales , las cuales son originadas por una infinidad de accesorios que se ubican dentro de un sistema de tuberías , como por ejemplo :
Válvulas.
Codos.
Niples.
Reducciones.
Ensanchamientos.
Uniones universales.
Etc.
La expresión para evaluar las perdidas secundarias( en metros de columna del fluido) es la siguiente :




Donde K es la constante para cada accesorio y depende del tipo de accesorio , material y diámetro.
Luego la longitud equivalente será :


La longitud equivalente se puede hallar en manuales y libros.
En el equipo FME-05 de pérdidas de carga local estudia las pérdidas de energía cinética de un fluido que circula por unatubería. Estas se deben principalmente a variaciones bruscas de velocidad causadas por :
Cambios bruscos de sección.
Perturbación del flujo normal de la corriente , debido a cambios de dirección provocadas por la existencia de un codo , curva , etc.
Rozamiento o fricción.

Las pérdidas de carga que sufre un fluido al atravesar todos los elementos expresada en metros del fluido , puede calcularsecon la siguiente expresión :



Donde :
K = coeficiente de pérdidas de carga.
V= velocidad del fluido.
∆h = diferencia de altura manométrica.
g= gravedad.

ENSANCHAMIENTO SUBITA :
Al fluir un fluido de un conducto de menor a uno mayor a través de una dilatación súbita, su velocidad disminuye abruptamente, ocasionando una turbulencia que genera una pérdida de energía. La cantidad de...