Perdida De Carga Por Friccion
OBJETIVO
Calcular experimentalmente el coeficiente de rozamiento o friccion con los datos definidos en la investigación de Nikuradze.
BREVE RESEÑATEORICA.-
1) Perdida de carga
Las perdida de carga se deben a las perdida por fricción y perdidas localizadas
hw=Σhf+Σhl
1.1) Perdidas por fricción.- se dan por la rugosidad de tuberias y a laviscocidad.
1.2) Perdidas localizadas.- se deben a deformaciones del flujo, debido a codos, uniones, reducciones, expasiones bruscas, etc.
Se observas estas perdidas desde dos puntos de vista, desde elRégimen laminar y el turbulento.
2) Perdidas por friccion
2.1) Regimen Laminar
- Distribucion de velocidades
La distribucion de velocidades es una parabola, en cuyo vertice tenemos laveloc maxima:
La velocidad local se formula mediante:
u=(p1-p2)/4μL*(ro2-r)
siendo μ ( la viscosidad dinamica
la veloc max si r=0
u=(p1-p2)/4μL*ro2
-Caudal:
Q=v*A
Como es el caudal el voldel parabaloide revolucion:
Q=1/2*π*ro2 * umax
Q=(p1-p2)/128μL*d4
-Velocidad media en el regimen laminar:
v=Q/A
v=(p1-p2)/32μL*d2
-Deduccion de la formula de Darcy-Weisbach:(p1-p2)/γ=32μLv/(ρgd2)
Aplicando la ec de Bernolli:
P1/γ+α1v12/2g=p2/ γ +α2v22/2g+hf si v1=v2 se simplifican,
hf=(p1-p2)/γ
Igualando las dos ecuaciones,
hf=32μLv/(ρgd2)
hf=32υLv/(g d2)
hf=64*L*v2/(Re*d*2g)
hf=f*L/d*v2/2g
L es la longitud de la tuberia
v es la velocidad
f es el corficiente de fricción de rozamiento
Si se aumenta el diametro bajan las perdidas hf por fricción.
RegimenTurbulento
-Rugosidad.- son deformaciones en las paredes de las tuberias, producen perdidas por fricción.
-Subcapa laminar y nucleo de turbulencia.-
Cuando un liquido circula con Re>2300 atravezde la tuberia se forman dos zonas, una cercana a las paredes de la tuberia, llamada subcapa laminar y en el centro de la misma un nucleo de turbulencia y se pueden dar los siguientes casos:...
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