Informe Nº4 Pérdida de carga

Universidad de La Serena
Facultad de Ingeniería
Dpto. de Ingeniería Mecánica
Área de Termo fluidos
Mecánica de los Fluidos
Profesor: Luis Gatica

Laboratorio N°4: Pérdida de Carga
Sebastián Godoy Rojas
Willis Reyes Mondaca
Luis Rojas Muñoz

Resumen
En el presente informe correspondiente a la cuarta experiencia de laboratorio de mecánica
de fluidos, consistió en registrar distintosdatos necesarios para poder realizar los cálculos
y poder determinar la perdida de carga de una tubería. Esta última es la perdida de energía
dinámica de un fluido debido a la fricción de las partículas del fluido entre si y contra las
paredes de las tuberías que las soporta, además de los cambios de secciones que tienen la
tubería. Para poder desarrollar estos cálculos se debe que tenerpresente los conceptos del
número de Reynolds, factor de fricción, y factor de singularidad.

Introducción
La ecuación de Bernoulli representa la energía total que existe en un punto determinado de
un flujo. Esta energía está compuesta por la suma de la energía de presión, la energía
cinética y la energía potencial. La aplicación de esta ecuación se realiza bajo determinadas
condiciones que senombran a continuación:
-

Régimen permanente.
Flujo sin adición de calor o trabajos externos.
Fluido sin variación de energía interna.
Flujo incompresible.
Ausencia de pérdida de energía debido al roce.
Flujo uniforme.

Cumplir con las cuatro primeras condiciones no representa un problema pero sí lo
representa las dos últimas condiciones, pues no son reales. Todo fluido tiene una ciertaviscosidad que puede ser pequeña o muy grande pero, como sea, representa el roce que
existe entre sus partículas produciendo una pérdida de energía y desarrollando un perfil de
velocidades que inválida la condición de flujo uniforme. Es por eso que se hace necesario
agregar energía para contrarrestar el roce que se genera al mover el fluido. Esta energía se
denomina Perdida de Carga ycorresponde a la energía perdida en el desplazamiento de un
fluido debido a que el esfuerzo cortante con la pared consume energía .

Objetivos

-

Se trata de medir la pérdida de carga entre dos secciones.

-

Determinar la pérdida de carga entre dos puntos de una tubería separados por cierta
distancia.

-

Corregir posibles errores de medición.

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Marco Teórico
Pérdida de cargaLa pérdida de carga en una tubería o canal, es la pérdida de energía dinámica del fluido
debido a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tubería que
las contiene. Las pérdidas pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, o
accidentales o localizadas, debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento,
un cambio de dirección, lapresencia de una válvula, etc. Conducción de líquidos Pérdida
de carga en conducto rectilíneo Si el flujo es uniforme, es decir que la sección es constante,
y por lo tanto la velocidad también es constante, el principio de Bernoulli, entre dos puntos
puede escribirse de la siguiente forma:

Σλ = perdida de carga; Σλ = J por L; siendo L la distancia entre las secciones 1 y 2; y J la
variación en lapresión manométrica por unidad de longitud o pendiente piezométrica, valor
que se determina empíricamente para los diversos tipos de material, y es función del radio
hidráulico y de la rugosidad de las paredes y de la velocidad media del agua.
Importancia de la pérdida de carga
La pérdida de carga es un fenómeno que se manifiesta en cualquier situación donde se
desee mover un fluido desde unpunto a otro. Su origen está en el esfuerzo cortante que se
origina cada vez que un fluido viscoso es movido; este esfuerzo cortante provoca un roce
entre las diferentes partículas de fluido, roce que disipa energía. Si se desea mover el fluido,
debe conocerse el valor de esta pérdida de energía para poder proporcionarla.

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Relación entre la primera ley de la termodinámica y la...