Perdidas de tuberias

Universidad Nacional Experimental del Táchira
Departamento de Ingeniería Mecánica
Núcleo de Termofluidos

Práctica 9: Pérdidas de Carga en Tuberías

Integrantes:
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San Cristóbal, Mayo de 2013

RESUMEN
El paso de fluido por una tubería viene acompañado incondicionalmente por
lo que son las llamadas pérdidasde carga. Estas se determinaron experimentalmente
haciendo pasar por un tablero de mediciones constituidos por dos circuitos una cierta
cantidad de agua. Los accesorios tratados fueron un tramo recto de tubería de 0.914m
de longitud y diámetro 13,7mm correspondiente al circuito 1. Así mismo un segundo
tramo recto de tubería de 0,914m de longitud y diámetro 26,4mm. Se obtuvo que la
mayor de laspérdidas se registrara en el tramo de tubería del circuito 1, seguido del
tramo recto de tubería del circuito 2 y por último la válvula de compuerta. Los
caudales que fluían por ambos circuitos pueden ser considerados como turbulentos en
base al número de Reynolds.

OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:


Determinar de manera experimental las pérdidas de carga en tubería recta y en
losaccesorios.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:


Definir los conceptos de números de Reynolds y el factor de fricción.



Analizar las perdidas mayores y menores en un flujo incompresible.



Estudiar los casos particulares de pérdidas de tuberías.



Conocer las partes y el funcionamiento del equipo de pérdidas de tubería.



Describir el procedimiento experimental.



Determinar elcaudal real, el número de Reynolds y el factor de fricción.



Realizar graficas: factor fricción (f) Vs. número de Reynolds (Re). Como
también: pérdida (hm) (teórica y experimental) Vs. Caudal real (Qr).

MARCO TEÓRICO
Número de Reynolds
La pérdida de energía generada por el flujo confinado en una tubería depende de
varios factores, uno de ello es el régimen de flujo, el cual puede serlaminar o
turbulento. Básicamente, tres propiedades influyen en el tipo de régimen: la velocidad
promedio del flujo (V), el diámetro de la tubería (D para flujo interior) y la viscosidad
cinemática del fluido (ν). Estos tres factores conforman un grupo adimensional
denominado Número de Reynolds, el cual puede ser definido como:
(1.1)
En donde, la velocidad del flujo en una tubería de seccióncircular puede ser
determinada mediante la siguiente ecuación:

(1.2)

Para números de Reynolds menores a 2000 se establece que el flujo es laminar,
mientras que valores de Reynolds mayores a 4000 el flujo es turbulento; entre
valores de 2000 a 4000 el flujo es transitorio, sin embargo para efectos prácticos se
considera como si fuese turbulento.

PÉRDIDA DE CARGA
Las pérdidas de cargase pueden clasificar de la siguiente manera:


Pérdidas de carga mayores (hM): Producidas por tramos rectos de tubería, en
este caso la pérdida de energía se debe fundamentalmente a la fricción.



Pérdidas de carga menores (hm): Producidas por accesorios de la tubería, en
este caso, la pérdida de energía se debe a que el fluido presentará cambios en
la velocidad de flujo tanto enmagnitud como en dirección o sentido.

Pérdidas de carga mayores
Las pérdidas de carga mayores se pueden determinar mediante la ecuación de
Darcy- Weisbach, la cual relaciona el diámetro de la tubería (D), la longitud de la
tubería (L), la velocidad del flujo (V), la aceleración de gravedad local (g) y el factor
de fricción de la tubería (f), esta ecuación se expresan de la siguiente forma:(1.3)
El factor de fricción de la tubería depende a su vez del tipo de régimen de flujo.
Para flujo laminar, el factor de fricción queda definido como:
(1.4)

Pérdidas de carga menores
Las pérdidas menores se deben a los accesorios presentes en un sistema de
tuberías (válvulas, codos, curvas, expansiones, contracciones, etc), estos accesorios
aunque en algunos casos son pocos en un...