Perdida De Carga Por Fricción

Muestra de Cálculos

1. Calculo de Caudal

Con los valores de volumen y tiempo extraídos de la tabla 1(tubería de ¼”) se procede a calcular los caudales correspondientes con la siguiente ecuación:

(1)

Donde:
= flujo volumétrico o caudal (cm3/s).
= volumen (cm3).
= tiempo (s).

Aplicando la ecuación (1), para el primer valor devolumen y su respectivo tiempo del primer grupo, tenemos:

Q= 300cm367s=4.4776cm3s

Se repite el mismo procedimiento para los restantes 2 valores de volumen y tiempo del primer grupo, y se procede a calcular una caudal promedio entre los 3 caudales con la siguiente ecuación:

Qprom=Q1+Q2+Q33 (2)

Donde para los tres caudales del primer grupo:Qprom=4.4776+4.2667+4.1667cm3s3=4.3036cm3s

Se repite el mismo procedimiento para el restante grupo de valores de la tabla 1, asi como de las tabla 2 (tubería de 3/8”) y 3 (tubería ½”), introduciendo los resultados en las tablas a, b y c (respectivas tablas de resultados), respectivamente.

2.- Calculo de la velocidad media:

Con los valores de caudal extraidos de la tabla a (caudal en tubería de ¼”) se procede adeterminar la velocidad promedio en la tubería con la siguiente ecuación:

V=QA (3)

Donde V= velocidad media en la tubería (cm/s)
Q= caudal que fluye en la tubería (cm3/s)
A = area de sección transversal de la tubería (cm2)

A=π*D24=π*0.635cm24=0.3167cm2

Para el primer valor de caudal de la tabla c (caudal en tubería ¼”) se tiene que:

V=4.3036cm3s0.3167cm2=13.5894 m/s

Se repite elmismo procedimiento para el resto de los valores de caudal ubicados en la tabla a (caudal en tubería ¼”) y se introducen los resultados en la tabla (correspondiente tabla de resultados de tubería de ¼”). De las misma manera se lleva a cabo el mismo procedimiento para los valores de caudal ubicados en las tablas b y (caudales en tuberías de 3/8” y ½”). Se registran los resultados obtenidos en latabla a (correspondiente tabla de resultados tuberías de 1/4”, 3/8” y ½”).

3.- Calculo de las Caidas de Presión

Con los valores de presión de entrada y salida extraidos de la tabla 1(tubería de ¼”) se procede a calcular las caídas de presión con la siguiente ecuación:

∆P=Pe-Ps98.0665gcm∙s2mmH2O (4)

Donde ∆P = caída de presión gcm∙s2
Ps= Presion de salida (mmH2O)
Pe= Presion deentrada (mmH2O)

Para los primeros valores de presión de la tabla 1(tubería de ¼”):

∆P=4-1mmH2O∙98.0665gcm∙s2mmH2O=294.1995gcm∙s2

Repitiéndose el mismo procedimiento para el resto de las presiones de la tabla 1(tubería de ¼”),asi como los ubicados en las tablas 2 y 3 (tuberías de 3/8” y ½”). Registrandose los resultados en las tablas a,b y (correspondiente tabla de resultados tuberías de1/4”, 3/8” y ½”).

4.- Determinación del factor de fricción de fannig en cada una de las tuberías (f fanning):

El factor de fricción de fanning se calculó mediante la siguiente expresión:
f=12∙DL∙∆PρV2 (5)

, donde:
f= Factor de Fricción de fannig (adimensional)
D= Diámetro de la tubería (cm)
L= Longitud entre las tomas de presión (cm)
∆P= caída de presion ()
Densidad del agua ()V= Velocidad media del fluido ()

Para los primeros valores de caída de presión y velocidad de la tabla a (resultados tubería ¼”):

f=12∙0.635cm101cm∙294.1995gcm∙s21gcm313.5894 m/s2=0.005008

Repitiéndose el mismo procedimiento para el resto de los datos de la tabla 1(tubería de ¼”),asi como los ubicados en las tablas 2 y 3 (tuberías de 3/8” y ½”). Registrándose los resultados en lastablas a,b y c (correspondiente tabla de resultados tuberías de 1/4”, 3/8” y ½”).

5.- Calculo del Numero de Reynolds (Re)

Con los valores de caudal, extraidos de las tabla c (tabla de resultados de tubería ¼”), se procede a calcular el numero de Reynolds correspondiente a éste con la siguiente ecuación:


(6)
donde
Q = caudal (cm3/seg.)
ρ = densidad del agua (1000...