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INTRODUCCIÓN

Partiremos del supuesto de Reynolds, sabiendo que dicho numero adimensional depende principalmente de la viscosidad del flujo que se pueda evaluar, por medio de este conocimiento es posible diferenciar entre flujos turbulentos y laminares dependiendo de la velocidad y trayectoria que recorren las partículas en el flujo, aunque con fines educativos como primera medida seconsideran flujos ideales en los cuales la única condición de relevancia en el mismo es precisamente su respectivo número de Reynolds, es decir, si es turbulento o laminar, pero esto no ocurre en la cotidianidad, puesto que las tuberías de cualquier sistema presentan irregularidades y por lo tanto se producen perdidas de energía debido a las mismas, estas irregularidades se dan por los materiales que lascomponen, su geometría y el ambiente en el cuál se encuentran.
Por otro lado los sistemas de conducción, grandes o pequeños, están compuestos por tramos rectos y curvos para permitir que se ajusten a los accidentes topográficos, además también es posible que sea necesario hacer cambios en el diámetro de la sección y que se instalen diferentes dispositivos para el control de la descarga o paramodificar las condiciones de presión (compuertas o válvulas). Estas modificaciones originan perdidas de energía, distintas de las de fricción, generadas en la zona misma del cambio de geometría o de la alteración del flujo, por tal razón, este tipo de perdida se denomina perdidas localizadas.


2. OBJETIVOS

GENERAL

o Determinar las pérdidas de energía en un sistema determinadoconsiderando los coeficientes de pérdidas localizadas para los diferentes accesorios y cambios de geometría, incluyendo cambios de dirección del flujo, así como las pérdidas de energía debido a la fricción con el conducto por el cual circule el flujo.

ESPECÍFICOS

o Comparar los coeficientes de fricción determinados mediante la ecuación de Darcy-Weisbach, y la ecuación de Colebrook-White.
oDeterminar el coeficiente de pérdidas localizadas para los diferentes accesorios que se presentan en el sistema.
o Determinar el caudal por medio de la ecuación de vertedero.



DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA

Para el desarrollo de la práctica se recomienda seguir este procedimiento:

1. Para diferentes caudales en el sistema, hacer las lecturas de todos los piezómetros del sistema. Esconveniente que los caudales medidos cubran un rango adecuado del número de Reynolds. Se recomiendo tomar como mínimo diez caudales diferentes.
2. Una vez realizadas las lecturas piezómetricas para cada caudal, es conveniente determinar la pendiente media de la línea piezómetrica. Con base en los datos tomados, esta pendiente se puede estimar de diferentes maneras. Aplicar el criterio de Chauvenet paraello o un ajuste por mínimos cuadrados.

Nota: como se trata de datos reales, es importante tener en cuenta que, para el mismo caudal, las diferentes pendientes obtenidas a partir de las lecturas entre piezómetros no van a resultar iguales.
3. Determinar la rugosidad absoluta de la tubería.
4. Determinar el coeficiente o coeficientes C de Hazen-Williams de la tubería PVC instalada en elsistema. Verificar si es posible aplicar esta ecuación para todos los caudales medidos en el laboratorio.
5. Realizar un análisis con el coeficiente de rugosidad de Manning, similar al que se presentó en este libro con el coeficiente C de Hazen-Williams. Calcular el coeficiente de rugosidad de Manning de la tubería de PVC.


ESQUEMA DEL MONTAJE PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

El montajedisponible para el análisis de las pérdidas por fricción Y pérdidas localizadas en conductos de presión está conformado por:





LISTADO DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS
Para el correcto desarrollo den ensayo en cuestión son necesarios los siguientes instrumentos:
1. Tubería recta de PVC de sección constante. A lo largo de la tubería se encuentran instalados una serie de piezómetros. Al...