PERDIDA EN TUBERIAS






























INTRODUCCION

En la construcción de un sistema hidráulico es importante conocer todos los factores que influyen en sus componentes o accesorios que contenga.

Estos componentes están afectados en diferentes pérdidas de energías, los cuales hacen que disminuya su capacidad. Por tanto, es importante estudiar y conocer la mayoreficiencia del sistema, mediante ensayos de laboratorio que analicen las diferentes situaciones de dichos elementos.

El siguiente estudio pretende analizar las diferentes pérdidas de energía que ocurren en los accesorios de tubería; además se interpretará adecuadamente los resultados obtenidos en los diferentes ensayos.OBJETIVOS

a) Medición directa de la pérdida por fricción en tuberías a través de las alturas piezometricas.
b) Determinar el tipo de régimen del flujo.
c) Comparar el factor de fricción experimental con la teoría.



























FUNDAMENTO TEORICO

Flujos incompresibles y sin rozamiento.
Estos flujos cumplen el llamado teorema de Bernoulli, queafirma que la energía mecánica total de un flujo incompresible y no viscoso (sin rozamiento) es constante a lo largo de una línea de corriente.

Líneas de corriente.
Las líneas de corriente son líneas de flujo imaginarias que siempre son paralelas a la dirección del flujo en cada punto, y en el caso de flujo uniforme coinciden con la trayectoria de las partículas individuales de fluido. En cadapunto de una corriente pasa en cada instante t, una partícula de fluido animada de una velocidad V.

Las líneas de corriente son las curvas, que en el mismo instante t considerado, se mantienen tangentes, en todos los puntos, a las velocidades V. Por definición estas curvas no pueden encontrarse.

Ecuación de continuidad.
Considerándose el tramo de un tubo de corriente,con secciones A1 y A2y velocidades V1 y V2 respectivas, la cantidad de líquido depeso específico que pasa por una sección, en una unidad de tiempo y si el líquidose considera incomprensible será de un modo general la siguiente ecuación:


Donde surge que el caudal está expresado de la siguiente fórmula:

Q VA

En este caso la velocidad representa una velocidad media en todo el tramo de la tubería.

Q =caudal (m3/s)
V = velocidad media de la sección (m/s)
A = área de la sección de la tubería

Conservación de la energía. Ecuación de Bernoulli.
El teorema de Bernoulli implica una relación entre los efectos de la presión, la velocidad y la gravedad, e indica que la velocidad aumenta cuando la presión disminuye.

La figura 1 muestra parte de un tubo de corriente, en el cual fluye un líquido depeso específico. En las dos secciones indicadas de áreas A1 y A2, actúan las presiones P1 y P2 y las velocidades V1 y V2.

De acuerdo con el teorema de las fuerzas vivas, "variación de la fuerza viva en sistema iguala al trabajo total de todas las fuerzas que actúan sobre el sistema"

AV A V = constante.

Conjunto de tubos de corriente entre contornos fijos.



Recordar que:


Flujode volumen: (caudal).
Q AV

Ecuación de Bernoulli: (principio de conservación de la energía) para flujo ideal (sin Fricción).



= energía de presión por unidad de peso.


h = energía potencial por unidad de peso.


= energía cinética por unidad de peso.


Interpretación de la ecuación de Bernoulli.

Este importante teorema de Bernoulli se enuncia de la siguiente manera: “alo largo de cualquier línea de corriente la suma de las alturas cinéticas (V2/g), piezométrica (p/γ) y potencial (h) es constante”.

El teorema de Bernoulli no es otra cosa que el principio de la conservación deenergía. Cada uno de los términos de la ecuación representa una forma deenergía. Hay máquinas hidráulicas que aprovechan estas diferentes formas deenergía.



Número de Reynolds,...