Perdida de energia

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UNIVERSIDAD DE
CARTAGENA

PERDIDAS DE ENERGIA EN CONDUCTOS A PRESION
POR FRICCION Y POR ACCESORIOS

M. M. Bula1, L. A. Escorcia1, M. M. Mendoza1, A. J. Ucros1

1V semestre, Programa de Ingeniería Civil, Facultad de Ciencias e Ingenierías, Universidad de Cartagena, Cartagena de Indias- Colombia. Grupo No. 5.
Entregado 26 de Mayo de 2010
-------------------------------------------------RESUMEN:

El principal objetivo de esta práctica fue la determinación de las perdidas en sistemas de tuberías. Estas incluyen las perdidas primarias en los tramos rectos de tuberías por fricción y las perdidas secundarias en los diferentes accesorios y válvulas conectados a dichas tuberías. El procedimiento seguido consistió en determinar el caudal y la diferencia de nivel manométrico paracada sistema, a partir de lo cual, utilizando las ecuaciones adecuadas, se puede determinar las perdidas teóricas y experimentales, respectivamente. Los resultados obtenidos al comparar dichos datos se pueden considerar aceptable. Para las tuberías con accesorios se encontró un error muy grande para las pérdidas, lo cual puede deberse a errores humanos y a la variación de las características de latubería por ser muy antigua.

Palabras Claves: flujo, caudal, tubería, pérdida de energía.
ABSTRACT:
The main objective of this practice was the determination of losses in piping systems. These include primary losses in straight pipe friction and minor losses in the various fittings and valves connected to the pipes. The procedure consisted in determining the flow and the level differencemanifold for each system, from which, using the appropriate equations, we can determine theoretical and experimental losses, respectively. The results obtained by comparing these data can be considered acceptable. For pipes with accessories were found a big mistake for losses, which may be due to human error and variation of the characteristics of the pipe to be very old.

Keywords: flow, flow,pipe, loss of energy.
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1. Introducción

Las pérdidas de carga en las tuberías son de dos clases: primarias y secundarias. Las pérdidas primarias son las pérdidas de superficie en el contacto del fluido con la tubería (capa limite) o de las partículas de fluido entre sí (régimen turbulento). Tienen lugar en flujo uniforme,por tanto principalmente en los tramos de tubería de sección constante.

Las perdidas secundarias son las pérdidas de forma, que tienen lugar en las transiciones: codos, válvulas y en toda clase de accesorio de tubería.
A finales del siglo pasado experimentos realizados con tuberías de agua de diámetro constante demostraron que la perdida de carga era directamente proporcional al cuadrado de lavelocidad media en la tubería y a la longitud de la tubería e inversamente proporcional al diámetro de la misma. La formula fundamental que expresa lo anterior es la ecuación (1), se conoce como ecuación de Darcy- Weisbach, y se considera la ecuación general de las perdidas primarias.

hL=fLDv22g … (1)

Para flujo laminar y tuberías lisas o rugosas, el coeficiente de pérdidas primarias f sedetermina utilizando la ecuación de Poiseuille, ecuación (2).

f=64/Re … (2)

El valor de f en régimen turbulento y tuberías lisas, donde el coeficiente de fricción no es función de la rugosidad relativa ya que esta es nula, se calcula mediante la ecuación (3): ecuación de Blasius.

f=0.3164/Re0.25 …. (3)
[1]

Las pérdidas de energía secundaria son proporcionales a la carga de velocidaddel fluido, conforme pasa por un codo, expansión o contracción de la sección de flujo, o por una válvula. Por lo general, los valores experimentales de las pérdidas de energía se reportan en términos de un coeficiente de resistencia K como sigue:
hS=Kv22g … (4)
En la ecuación (4), hS es la perdida menor, K es el coefiente de resistencia y v es la velocidad promedio del flujo en el tubo en la...
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