Laboratorio Torsion

1. INTRODUCCION

Para la construcción de un sistema hidráulico es importante conocer todos los factores que influyen en sus componentes o accesorios. Dichos componentes se ven afectados por perdidas de energía, lo cual hace que disminuya su capacidad. Es por esto que se deben realizar ensayos de laboratorio, como el que se esta analizando, para así conocer las diferentes situaciones de estoselementos.

También sabemos que a medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo, ocurren pérdidas de energía debido a la fricción o a los accesorios que esta contenga. Es por este motivo que con el siguiente laboratorio se pretende analizar las diferentes perdidas de energía que ocurren en los accesorios de la tubería que se estudio (PVC).

Hay tipos de pérdidas queson muy pequeñas en comparación, y por consiguiente se hace referencia de ellas como pérdidas menores, las cuales ocurren cuando hay un cambio en la sección cruzada de la trayectoria de flujo o en la dirección de flujo, o cuando la trayectoria del flujo se encuentra obstruida como sucede en una válvula.

Con el siguiente ensayo se interpretaran adecuadamente los resultados obtenidos para podertener una buena conclusión.








2. OBJETIVOS

1. Realizar los cálculos teóricos utilizando las ecuaciones de perdidas de energía por cada accesorio.

2. Determinar experimentalmente los factores de pérdida “k” así como los coeficientes de resistencia o longitud equivalente Le/D para distintos tipos de válvulas y codos.


3. Observar las pérdidas de energía o caída de presiónque sufre el flujo al pasar por un accesorio como válvulas y codos.

4. Analizar los resultados y compararlos con manuales de ensayos para mirar su similitud.





















3. TEORIA


1. TEORIA BÁSICA

1.1 Fundamentos del flujo de fluidos.1.1.1 Tipos de flujos.

Existen muchas maneras de clasificar el movimiento de los fluidos, de acuerdo con la estructura del flujo, o con la situación o configuración física. Se mencionan algunas de estas clasificaciones:

a) Flujo externo.

Son flujos sobre cuerpos sumergidos en un fluido sin fronteras. Comprende fluido en una región no limitada, en donde el foco de atención esta en el patrónde flujo alrededor de un cuerpo sumergido en el fluido.


b) Flujo interno.

En el interior de las tuberías, boquillas, canales y maquinarias, el flujo está confinado por las paredes y en ese caso se habla de un flujo interno.

c) Flujo permanente.

El flujo permanente tiene lugar cuando, en un punto cualquiera, la velocidad de las sucesivas partículas que ocupan ese punto en lossucesivos instantes es la misma.

d) Flujo uniforme.

El flujo uniforme tiene lugar cuando el módulo, la dirección y el sentido de la velocidad no varían de un punto a otro del fluido, es decir, ∂V/∂s = 0.

e) Flujos incompresibles y sin rozamiento.

Estos flujos cumplen el llamado teorema de Bernoulli, que afirma que la energía mecánica total de un flujo incompresible y no viscoso (sinrozamiento) es constante a lo largo de una línea de corriente.


1.1.2 Ecuación de continuidad.

Considerándose el tramo de un tubo de corriente, como se indica en la figura 1con secciones A1 y A2 y velocidades V1 y V2 respectivas, la cantidad de líquido de peso específico que pasa por una sección, en una unidad de tiempo y si el líquido se considera incomprensible será de un modo general lasiguiente ecuación:


Donde surge que el caudal está expresado de la siguiente fórmula:



En este caso la velocidad representa una velocidad media en todo el tramo de la tubería.
Q = caudal (m3/s)
V = velocidad media de la sección (m/s)
A = área de la sección de la tubería

1.1.3 Conservación de la energía. Ecuación...