Perdida de carga

Pérdida de Carga







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Resumen
La cuarta experiencia constó en determinar las pérdidas de presión por fricción en cañerías y fittings. Para esto, a través de una bomba se hizo fluir agua por un sistema reguladopor una válvula. Luego realizamos mediciones del caudal con la válvula completamente abierta y semiabierta, posteriormente determinamos diferencias de presión haciendo mediciones para el sistema completo, y antes y después de la válvula en las diferentes aperturas de ella.

Introducción y Teoría
Las pérdidas de carga en un fluido está dada por la fricción que existe entre el fluido y lasparedes de las cañerías y fittings, dependiendo a la vez de la viscosidad del fluido. Es entonces la pérdida de energía de Bernoulli.
Es así como podemos determinar la pérdida de energía por roce en la cañería a través de:
hf= fD∙LD∙v22 hf=2f∙LD∙v2
Siendo fD, el factor de Darcy, y f el factor de Fanning, ambos dependen del tipo de flujo del fluido y de la rugosidadrelativa. L el largo de la cañería, D el diámetro interior de la cañería, y v la velocidad del fluido.
Y por otro lado, el cálculo para la pérdida de energía en fitting, es el siguiente
hf=f∙LD+iKiv22
hf=f∙L+LeqD∙v22
Con f es factor de Darcy, Leq es obtenido del nomograma para determinar Largos Equivalentes, y iKi es el número de alturas de velocidad para fittings.


Objetivos
Determinarlas pérdidas por fricción en fittings, accesorios y cañerías.

Datos Experimentales

| Volumen descargado [ml] | Tiempo [s] |
Válvula abierta 100% |
Medición 1 | 1720 | 11,47 |
Medición 2 | 1640 | 10,98 |
Medición 3 | 1720 | 11,73 |
Válvula abierta 50% app. |
Medición 1 | 1560 | 11,02 |
Medición 2 | 1360 | 9,36 |
Medición 3 | 1500 | 10,53 |

Válvula de compuerta | ∆P |Válvula abierta 100% | 1,7- (-3,1) |
Válvula abierta 50% app. | 3,7 – (-5) |

| ∆P [Pa] |
Medición del sistema | 4 - (-5,6) |

Materiales y Métodos
Para las mediciones se utilizaron los siguientes materiales:

*
* Cronometro
* Bureta
* Manómetro U
* Huincha de medir

Fotografías de la red:

Estanque con agua

Toma de presión desde cañeríaVálvula de compuerta

Resultados

Parte I
1. Explique qué es un rotámetro, para qué sirve y adjunte una ilustración indicando cada una de sus partes.
El rotámetro es un instrumento que se utiliza para medir caudales, tanto de líquidos como de gases. Funciona con un cuerpo en suspensión que es levantado por la inercia del fluído, dependiendo la altura que alcance del caudal. Así entonces si aumentael caudal, aumentará la resistencia del flujo, el cuerpo en suspensión subirá, con esto, la superficie entre la pared del tubo y el cuerpo en suspensión aumenta. Entonces la resistencia del flujo descenderá hasta que sea idéntica con la suma de la fuerza del cuerpo y la fuerza de empuje. Y luego podemos leer el caudal a través de una escala en el rotámetro.

2. Explique en que consiste laPerdida de Carga en cañerías y fittings.

La pérdida de carga en cañerías y fitting consiste en la disminución o caída de la energía que posee un flujo por unidad de longitud o unitaria. Este fenómeno se produce por factores como la viscosidad del fluido y el roce de este con las paredes de la cañería.
Es posible demostrar que la perdida de carga se pueden expresar con la siguiente ecuación.J = f l/d v2

Donde
J = Pérdida de carga por unidad de longitud.
f = Factor de fricción.
l = largo de la cañería.
d = Diámetro interior de la cañería,
v = Velocidad media del fluido.
g = Aceleración de gravedad.

Además de estas pérdidas a lo largo de toda la cañería, existen pérdidas de carga singulares, las que se producen normalmente en zonas con distinta sección, cambios de...