Informe De Mecánica Perdida De Carga

Laboratorio Mecánica de Fluidos

Laboratorio Mecánica de Fluidos
Tarea 2: Pérdida de Carga
Grupo G
Fecha de entrega: de Abril

Integrante del grupo | Código |
Jonathan Riveros Rojas | 310063 |
Luis Ernesto Pedraza Gonzales | 310053 |
Cristian David Botero Gutiérrez | 310008 |
Daissy Lorena Restrepo | 3100 |

Calificación:Práctica:

CALCULOS Y RESULTADOS

TUBERIA 1 (Acero Inoxidable)

Diámetro nominal = 12in
Diámetro Interno = 0,622 in
Accesorios = 4 codos de 90° con K=

Caudales

Tabla [ 1 ]
| Lectura 1 | Lectura 2 | ∆ Lecturas | Q [m^3/s] |
Calculo Q1 | 252,61 | 252,627 | 0,017 | 5,61E-04 |
Calculo Q2 | 252,65 | 252,667 | 0,017 | 5,61E-04 |
Tiempo [s] | 30,28 | | | |

Toma depresiones:

Las presiones Pn fueron halladas mediante ρg∆h, siendo ρ la densidad de Hg y ∆h la diferencia de altura entre las superficies de mercurio en el manómetro. El valor de la presión en Pn se encuentra en la tabla 2.

Tabla [ 2 ]
| Presion (ρg∆h) |
| ∆h [m] | [Pa] |
P1 | 1,03 | 136913,27 |
P2 | 0,96 | 127608,48 |
P3 | 0,85 | 112986,68 |
P4 | 0,81 | 107669,66 |
P5 | 0,73 |97035,62 |


TUBERIA 2 (Hierro galvanizado)

Diámetro menor interior= 37.34mm
Diámetro mayor interior = 70mm
(Buscar en tablas ID)[2]






La toma de presiones Pn se calcula del mismo modo de la tubería 1. Dando como resultado los valores consignados en la tabla 3.

| ∆h [m] | Presión [Pa] |
P1 | 0,897 | 119234,17 |
P2 | 0,851 | 113119,60 |
P3 |0,863 | 114714,71 |
P4 | 0,785 | 104346,52 |
Tabla 3

Calculo de pérdida de carga experimental:

TUBO 1

Se realiza un balance de ecuación de Bernoulli, teniendo en cuenta las perdidas por accesorios por la presencia de los codos.

Ecuación de Bernoulli:

P1ρg+v212g+z1=P2ρg+v222g+z2+hf+hl (1)

En la instalación de la tubería, ésta se encuentra a un mismo nivel, por tanto z1=z2.Así mismo, la velocidad es constante porque no hay cambio de diámetro V1=V2. Entonces la ecuación (1) queda así:

P1ρg=P2ρg+hf+hl (2)

Despejando de la ecuación (2) se obtiene:

Pnρg-Pn+1ρg=hf(n→n+1)

  | ∆h [m] | Presión [Pa] | Tramo | hf [m] |
P1 | 1,03 | 136913,27 | hf (1→2) | 0,1186 |
P2 | 0,96 | 127608,48 | hf (2→3) | 0,6617 |
P3 | 0,85 | 112986,68 | hf (3→4) | 0,2887 |P4 | 0,81 | 107669,66 | hf (4→5) | 0,2543 |
P5 | 0,73 | 97035,62 | | |
Tabla 4

Esas son las perdidas por fricción en la tubería 1

TUBO 2

En el tramo 1-2; la ecuación de Bernoulli presenta la misma forma que la anterior, en los otros dos tramos se presenta de una manera diferente ya que las tuberías no tienen el mismo diámetro:

P1ρg=P2ρg+hf
Para los otros dos tramos tenemos:Pnρg+v2n2g=Pn+1ρg+v2n+12g+hf(n→n+1)+hm

Qn=Qn+1

An Vn=An+1Vn+1

Vn+1= AnVnAn+1=Vn*dndn+12

Vn=Qn/An

Pn-Pn+1ρg+v2n-Vn2*dndn+142g-K Vn2*dndn+142g=hf(n→n+1)

Kcontraccion=0.5*1-DmenorDmayor2=0,468259733

Kexpancion=1-DmenorDmayor22=0,87706871

Tabla 5 | ∆h [m] | Presión [Pa] | V [m/s] | Tramo | hf [m] |
P1 | 0,897 | 119234,17 | 2,8634 | hf (1→2) | 1 |
P2 | 0,851 | 113119,60 |2,8634 | hf (2→3) | 0,2518 |
P3 | 0,863 | 114714,71 | 0,1818 | hf (3→4) | 0,4471 |
P4 | 0,785 | 104346,52 | 2,8634 | | |

Esas son las perdidas por fricción, expansión y contracción en la tubería 2

Calculo de pérdida de carga teóricas:

TUBO 1

Para los cálculos teóricos incluimos el factor de fricción de Darcy. Para la primera tubería tenemos, la siguiente expresión:hf=8Q2D4π2g*fd*LD+K

Para calcular el factor de fricción de Fanning o darcy obtendremos el número de Reynolds y la rugosidad del material:

Re=ρ*Vm*Dμ=ρ*Q*Dμ*A=4*ρ*Qπ*D*μ

Para calcular el factor de fricción utilizamos la correlación de Haaland del libro “ Fluid Mechanics 5ed.” de Frank M. White (formato PDF, Pag. 356)

1fd=-1.8*log⁡6.9Re+ε/d3.71.11

Tramo | Re | L | fD | hf [m] |
Tramo...