Practica mecánica de los fluidos

Introducción
El flujo de un fluido atreves de una tubería, presenta perdidas de energía dinámica debido a fuerzas cortantes que aparecen entre las partículas de un fluido y las paredes del contorno. La viscosidad es uno de los factores presentes y se representa por un numero adimensional llamado número de Reynolds además de eso la geometría de las tuberías y los accesorios que se utilizan paraconexión de tuberías también generan perdidas de cargas.
Por medio de la realización de esta práctica se determinaran las pérdidas de cargas que se generan en los fluidos al atravesar tuberías de diferentes formas así como también los distintos accesorios.

Procedimiento
1) Comenzamos con una observación del equipo acerca de las tuberías y las válvulas en las que teníamos una válvula deglobo, dos de cono y una de compuerta.
2) Encendimos la bomba.
3) Graduamos el caudal a unos 8000 l/h
4) Abrimos la válvula 6( las válvulas 17-15-12-10-11-7 estaban previamente abiertas)..
5) Se tomaron las medidas de la presión en los puntos 24-25-26.
6) Cerramos la válvula 6 y abrimos la válvula 5.
7) Tomamos las medidas de la presión en los puntos20-22-23.
8)Cerramos la válvula 5 y abrimos la válvula 4.
9) Tomamos las medidas de la presión en los puntos 13-18-19.
10) Cerramos la válvula 4 y abrimos la válvula 3.
11) Tomamos las medidas de las presiones en los puntos 9-11-12.
12) Apagamos la bomba.

Fundamento teórico
1) Perdida de carga: Es la perdida de energía dinámica del fluido debido a la fricción de las partículas del fluido entresi y contra las paredes de la tubería que lo contiene.

2) Flujo laminar: Las partículas fluidas se mueven según trayectorias paralelas, formando junto a ellas capas o láminas. Los módulos de la velocidad de las capas adyacentes no tienen el mismo valor. El flujo laminar está gobernado por la ley que relaciona la tensión cortante con la velocidad de deformación angular, es decir la tensióncortante es igual al producto de la viscosidad del fluido entre el gradiente de las velocidades o bien t=udvdy

3) Velocidad critica: La velocidad critica de interés practico para el ingeniero es aquella velocidad por debajo de toda la que turbulencia es amortiguada por la acción de la viscosidad del fluido. La experiencia demuestra que un límite superior para el régimen laminar, entuberías, viene fijado por un valor del numero de Reynolds alrededor de 2000, en la mayorías de los casos prácticos.

4) Flujo turbulento: en el flujo turbulento las partículas fluidas se mueven de forma desordenada en todas las direcciones. Es imposible determinar la trayectoria de una partícula individualmente.
5) LA TENSIÓN CORTANTE EN LA PARED DE LA TUBERÍA.
La tensión cortante en la paredde la tubería:
τ=fρV2/8
La tensión cortante varía a lo largo de una sección recta:
τ=P1-P22Lr o τ=wh2Lr

La velocidad de corte o de fricción, v* se expresa como
v= tρ =Vf/8
6) Distribución de velocidades: La distribución de velocidades en una sección recta seguirá una ley de sección parabólica en el flujo aminar. La velocidad máxima tiene lugar en el eje de la tubería y es igualal doble de la velocidad media.
7) Perdidas de carga por accesorios: Para las perdidas por accesorios se da generalmente en la forma
m=k(v22g)
Análisis de resultados
Longitud de las tuberías L = 2,26 m
Caudal Q=8000 l/h= 2,22x10-3 m3/s
Diámetro de las tuberías D= 0,03175 m
Area= πD24 = π(0,03175 m)24 =7,91x10-4m2
ED= 0,0016*10-3m0,03175m= 5,039x10-5 De la Grafica deMoody se tiene que f=0,02
La Velocidad con la que entra el fluido a la tuberia
Calculo de la velocidad
Q=V*A V=Q/A v=2,22*10-37,91x10-4= 2,804m/s
Longitud(L) | 2,26 m |
Caudal(Q) | 2,22x10-3m3/s |
Velocidad de entrada(v) | 2,804m/s |
coheficiente de fricción(f) | 0,02 |

Tubería 1 (Punto 24-25)
Perdida de entrada K= 0,5
De la ecuación de Bernoulli
P1ρ+v1...