Perdidas Por Friccion En Tuberias Lisas, Operaciones Unitarias Ingenieria Quimica

PERDIDAS DE ENERGIA MECANICA POR FRICCIÓN EN TUBERIAS

Silvia Bellich, Angela Montaño, Laura Reyes, Daniel Torrenegra
Ing. Química, Mecánica de Fluidos I
Universidad Del Atlántico

RESUMEN
Para la realización de esta práctica contamos con un banco constituido por una serie de tuberías; exactamente 9 tramos, a través de las cuales debíamos trabajar uno a uno ya que cada tramo tenía unaforma distinta o una serie de accesorios que hacían la diferencia a la hora de las mediciones de las pérdidas totales.
Lo primero que debíamos hacer al pasar por cada tramo era contar accesorios, tomar la longitud de dicha tubería, caudal de agua y presiones a la entrada y a la salida, para asi poder calcular en cada uno las distintas pérdidas generadas y así poder darnos cuenta del funcionamiento yeficiencia de este banco.

INTRODUCCION

Desde los comienzos del diseño de sistemas de tuberías, bancos, dispositivos industriales, etc. El hombre ha tenido un gran inconveniente que con el pasar del tiempo y los avances tanto científico como tecnológico ha intentado reducir lo mejor posible; este obstáculo ó problema al que nos referimos se llama ´´perdidas´´, palabra que en el campoindustrial tiene mucha relevancia debido a que en todo proceso causa disminución de producción y por ende de dinero razón por la cual se ha convertido en un reto tan importante para nosotros los ingenieros a la hora de querer diseñar dispositivos o sistemas de tuberías.
Como hemos estudiado a lo largo de este caso sabemos que las pérdidas totales en un sistema básicamente se encuentran generadas por:Fricción (hf) entre el fluido de trabajo y las paredes de la tubería por la que este transita.
Accesorios (hl), es decir cualquier dispositivo que produzca un cambio en la velocidad y dirección del fluido, tales como (codos, dilatación súbita, dilatación gradual, contracción súbita, contracción gradual, válvulas, conectores, etc), también cuando al sistema se le agregan dispositivos (bombas,turbinas, etc) que ayudan al funcionamiento pero que aportan más perdidas y eso no es lo que se quiere.
Principios Fundamentales que se aplican a Flujos de Fluidos
Principio de la conservación de la masa, a partir del cual se establece la ecuación de continuidad.
*Principio de la energía cinética, a partir del cual se deducen ciertas ecuaciones aplicables al flujo.
*Principio de la cantidad demovimiento, a partir del cual se deducen ecuaciones para calcular las fuerzas dinámicas ejercidas por los fluidos en movimiento.
Flujo Laminar y Turbulento: a velocidades bajas los fluidos tienden a moverse sin mezcla lateral, y las capas contiguas se deslizan más sobre otras. No existen corrientes transversales ni torbellinos. A este tipo de régimen se le llama flujo Laminar. En el flujo laminarlas partículas fluidas se mueven según trayectorias paralelas, formando el conjunto de ellas capas o láminas. Los módulos de las velocidades de capas adyacentes no tienen el mismo valor.
A velocidades superiores aparece la turbulencia, formándose torbellinos. En el flujo turbulento las partículas fluidas se mueven en forma desordenada en todas las direcciones.
Ecuación General Del Flujo deFluidos: el flujo de fluido en tuberías siempre esta acompañado del rozamiento de las partículas del fluido entre si, y consecuentemente, por la pérdida de energía disponible, es decir, tiene que existir una pérdida de presión en el sentido del flujo
Fórmula de Darcy-Weisbach: la fórmula de Darcy-Weisbah, es la fórmula básica para el cálculo de las pérdidas de carga en las tuberías y conductos. Laecuación es la siguiente:

La ecuación de Darcy es valida tanto para flujo laminar como para flujo turbulento de cualquier líquido en una tubería. Sin embargo, puede suceder que debido a velocidades extremas, la presión corriente abajo disminuya de tal manera que llegue a igualar, la presión de vapor del líquido, apareciendo el fenómeno conocido como cavitación y los caudales. Con el debido...