perdidas menores

PERDIDAS MENORES O POR ACCESORIOS
Además de las pérdidas de energía por fricción, hay otras pérdidas "menores" asociadas
con los problemas en tuberías. Se considera que tales pérdidas ocurren localmente en el
disturbio del flujo. Estas ocurren debido a cualquier disturbio del flujo provocado por
curvaturas o cambios en la sección. Son llamadas pérdidas menores porque pueden
despreciarse confrecuencia, particularmente en tuberías largas donde las pérdidas
debidas a la fricción son altas en comparación con las pérdidas locales. Sin embargo en
tuberías cortas y con un considerable número de accesorios, el efecto de las pérdidas
locales será grande y deberán tenerse en cuenta.
Las pérdidas menores son provocadas generalmente por cambios en la velocidad, sea
magnitud o dirección.Experimentalmente se ha demostrado que la magnitud de las
pérdidas es aproximadamente proporcional al cuadrado de la velocidad. Es común
expresar las pérdidas menores como función de la cabeza de velocidad en el tubo, V 2/2g:

Ec. 2-1
Con hL la pérdida menor y K el coeficiente de pérdida. Valores de K para todo tipo de
accesorio, son encontrados en los textos de fluidos e hidráulica.
Elcoeficiente de resistencia K no tiene unidades, pues representa una constante de
proporcionalidad entre la pérdida de energía y la cabeza de velocidad. La magnitud del
coeficiente de resistencia depende de la geometría del dispositivo que ocasiona la pérdida
y algunas veces depende de la velocidad de flujo.
El coeficiente K de la ecuación 2−1 depende del tipo de accesorio, del número de
Reynolds,de la rugosidad y hasta de la configuración de la corriente antes del accesorio.
En general, antes y después del accesorio en que se produce la pérdida ha haber un trozo
de recta al menos de 4 a 5 D, para que los valores que se aducen a continuación puedan
aplicarse con precisión.
En la práctica no suele necesitarse por lo demás demasiada precisión. Para Rey >1 x 105 a
2 x 105, K no dependeprácticamente del número de Reynolds. Ahora bien los problemas
prácticos con fluidos de poca viscosidad como el aire y el agua suelen caer en esta región.
La ecuación fundamental de las pérdidas secundarias (Ec 2-1) tiene la misma forma que la
de las pérdidas primarías sí se hace en esta última.

Ecuación 2−2. Coeficiente K

En una conducción como la de la Fig. 1.2 las pérdidas primarias ysecundarias se suceden
unas a otras.
Conviene, pues, definir el coeficiente de pérdidas primarias y secundarias como un
coeficiente total de pérdidas Kt.
Las pérdidas primarias tendrán lugar en los tramos rectos de las tuberías de diversos
diámetros, pero todas se expresan según la ecuación:
Hrp=

Ecuación 2−3. Semejanza con ecuación de pérdidas primarias
Donde
f= factor de fricción dela tubería (depende de cada material en particular)
Las pérdidas secundarias tendrán lugar en la gran gama de accesorios que pueda tener el
sistema (codos, válvulas, etc.), pero todas estas pérdidas se expresan según la ecuación:
Hrs=
Ecuación 2−4. Pérdidas por roce o secundarias
Si la tubería es de sección constante:
Hr = " Hrp + " Hrs = (K1 + K2 + K3. + Kn ) (m)
Donde Hr = perdida total.Kt = K1 + K2 + K3 +Kn = coeficiente de los distintos accesorios y finalmente,
Hr =
Ecuación 2−5. Ecuación total de pérdidas por roce en accesorios
Donde Kt = K1 + K2 + K3 ++ Kn coeficiente total de pérdida, si las tuberías no son de
sección constante se procede análogamente, pero utilizando además la ecuación de
continuidad.
En régimen turbulento para una misma tubería de sección constanteKt = C, por que tanto
los coeficientes de K1 + K2 + K3 ++ Kn son constantes.

Pérdida en una expansión o dilatación súbita
Un ensanchamiento súbito en la tubería provoca un incremento en la presión de P 1 a P2 y
un decrecimiento en la velocidad de V1 a V2 (figura 1).

Figura 1. Pérdida en una expansión súbita.
Separación y turbulencia ocurre cuando el flujo sale del tubo más pequeño y...