Ing. mecanico

Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil
Laboratorio de Hidráulica
Ing. Carlos Salvador Gordillo

PRACTICA NO. 1
PERDIDA DE ENERGIA POR FRICCION EN TUBERIAS

Noel Alejandro Urízar Ramírez
Jorge Humberto Chinchilla Leiva
Lilian Irene Yoc Aguilar
Felipe Eduardo Rodas Gómez
Luís Fernando Garnica López

Guatemala, 22 de Febrero de 2011Integrantes:
2009-14989
2009-15538
2009-15539
2009-24626
2009-24443

INTRODUCCION
En el estudio de Hidráulica, podremos ver que en las
tuberías existe perdidas de energía, en esta práctica se
calcularan dichas perdidas, que hallaremos con nuestros
datos experimentales. Además a medida que un fluido
fluye por una tubería ocurren perdidas de energía debido
a la fricción, el valor deesta pérdida de energía depende
del tipo de líquido, tipo de flujo, material, diámetro y
longitud de la tubería así como la temperatura del fluido.
En esta práctica se aplicaran todos los conocimientos para
describir e identificar el comportamiento de dicho fluido.

OBJETIVOS
Objetivo General:
Identificar la perdida de energía por fricción en una tubería.

Objetivos Específicos:Determinar el tipo de flujo en una tubería, según el criterio del número de
Reynolds.
Explicar la variación de la pérdida de energía por fricción según el caudal.
Describir el comportamiento del factor de fricción según la velocidad.

MARCO TEORICO
Para solucionar los problemas prácticos de los flujos en tuberías, se aplica el
principio de la energía, la ecuación de continuidad y los principiosy ecuaciones
de la resistencia de fluidos. La resistencia al flujo en los tubos, es ofrecida no solo
por los tramos largos, sino también por los accesorios de tuberías tales como
codos y válvulas, que disipan energía al producir turbulencias a escala
relativamente grandes.
La ecuación de la energía o de Bernoulli para el movimiento de fluidos
incompresibles en tubos es:

P
V
P
V
+
+Z=
+
+Z +h
ρ*g 2*g
ρ*g 2*g
2

2

2

f

2

2

1

1

1

Cada uno de los términos de esta ecuación tiene unidades de energía por peso
(LF/F=L) o de longitud (pies, metros) y representa cierto tipo de carga. El término
de la elevación, Z, está relacionado con la energía potencial de la partícula y se
denomina carga de altura. El término de la presión P/ρ*g, se denomina carga ocabeza de presión y representa la altura de una columna de fluido necesaria
para producir la presión P. El término de la velocidad V/2g, es la carga de
velocidad (altura dinámica) y representa la distancia vertical necesaria para que
el fluido caiga libremente (sin considerar la fricción) si ha de alcanzar una
velocidad V partiendo del reposo. El término hf representa la cabeza de pérdidaspor fricción.
El número de Reynolds permite caracterizar la naturaleza del escurrimiento, es
decir, si se trata de un flujo laminar o de un flujo turbulento; además, indica, la
importancia relativa de la tendencia del flujo hacia un régimen turbulento
respecto a uno laminar y la posición relativa de este estado de cosas a lo largo
de determinada longitud:

Re =

D*V
ν

En donde D es eldiámetro interno de la tubería, V es la velocidad media del
fluido dentro de la tubería y ν es la viscosidad cinemática del fluido. El número de
Reynolds es una cantidad adimensional, por lo cual todas las cantidades deben
estar expresadas en el mismo sistema de unidades.
Colebrook ideó una fórmula empírica para la transición entre el flujo en tubos lisos
y la zona de completa turbulencia entubos comerciales:

1
 ε/D 2.51 
= −0.86ln 
+

f
 3.7 Re f 

En donde,
f = factor teórico de pérdidas de carga.
D = diámetro interno de la tubería.
ε = Rugosidad del material de la tubería.
Re = número de Reynolds.
La relación ε/D es conocida como la rugosidad relativa del material y se utiliza
para construir el diagrama de Moody.
La ecuación de Colebrook constituye la...