Tuberias

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INDICE


INTRODUCCIÓN. 3
PÉRDIDA DE ENERGÍA EN FLUJOS. 4
Ecuación de la Pérdida de Energía. 5
ECUACIÓN DEL FLUJO TURBULENTO 5
TEORÍA DE DARCY Y WEISBACH. 6
ECUACIÓN DE KARMÁN-PRANDTL 7
COEFICIENTE DE FRICCIÓN 9
SEPARACIÓN 10
PÉRDIDAS LOCALIZADAS 12
Cálculo de las pérdidas de carga localizadas. 12
Pérdidas localizadas en un ensanchamiento gradual de sección 13
Pérdidas localizadasen un estrechamiento brusco de sección 14
PÉRDIDAS CONTINUAS 14
RESISTENCIA DE FORMA 15
DIAGRAMA DE MOODY 16
CONCLUSIÓN 18
RECOMENDACIONES 19
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 20
GLOSARIO DE TÉRMINOS. 21














INTRODUCCIÓN.
A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo, ocurren pérdidas de energía debido a la fricción; tales energías traencomo resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo.
Hay tipos de pérdidas que son muy pequeñas en comparación, y por consiguiente se hace referencia de ellas como pérdidas menores, las cuales ocurren cuando hay un cambio en la sección cruzada de la trayectoria de flujo o en la dirección de flujo, o cuando la trayectoria del flujo se encuentra obstruida como sucedeen una válvula.
En este laboratorio se calcularán las magnitudes de dichas pérdidas ocurridas por estas fuentes mediante datos experimentales.















PÉRDIDA DE ENERGÍA EN FLUJOS.
La ecuación de Darcy se puede utilizar para calcular la pérdida de energía en secciones largas y rectas de conductos redondos, tanto flujo laminar como turbulento. La diferencia entre los dosestá en la evaluación del factor f, que carece de dimensiones.
La pérdida de energía debida a la fricción en un flujo laminar en conductos circulares se puede calcular a partir de la ecuación:

En la que,

Para un flujo turbulento de fluidos en conductos circulares resulta más conveniente utilizar la ley de Darcy para calcular la pérdida de energía debido a la fricción. No podemoscalcular f mediante un simple cálculo, como se puede hacer con el flujo laminar, pues el flujo turbulento no se conforma de movimientos regulares y predecibles. Está cambiando constantemente. Por eso se debe confiar en los datos experimentales para determinar los valores de f.
Las pruebas han mostrado que el número adimensional f depende de otros dos números, también adimensionales, el número deReynolds y la rugosidad relativa del conducto. La rugosidad puede variar debido a la formación de depósitos sobre la pared, o debido a la corrosión de los tubos después de que este ha estado en servicio durante algún tiempo.

Ecuación de la Pérdida de Energía.
La siguiente ecuación de Bernoulli nos permite hallar las pérdidas de energía del fluido en una tubería.P_1/γ+Z_1+〖V_1〗^2/2g=P_2/γ+Z_2+〖V_2〗^2/2g+h_1,2
Donde:
P = Presión
ϒ = Peso Especifico
V = velocidad del fluido
Z = altura
h_1,2 = Perdida de Energía
ECUACIÓN DEL FLUJO TURBULENTO
Numero de Reynolds
La forma para determinar si se tiene flujo turbulento (o laminar) es mediante el número de Reynolds (NR), el cual se halla de la siguiente forma:
N_R=(V∙D)/μ
Donde
Nr = Numero de Reynolds
D: diámetro interno de latubería
V: velocidad promedio en la tubería
μ: viscosidad

Luego de calcular si el flujo es turbulento o no mediante el numero de Reynolds, podemos aplicar las otras formulas para hallar la perdida de energía, el factor de fricción, entre otros.
TEORÍA DE DARCY Y WEISBACH.
Alrededor de 1850, Darcy, Weisbach y otros dedujeron una fórmula para determinar las pérdidas de energía (h_f) en todala longitud de la tubería.. La fórmula ahora conocida como ecuación de Darcy-Weisbach para tuberías circulares es:
h_f=f∙L/D∙V^2/2g
En términos de caudal, la ecuación se transforma en:

Donde
hf = pérdida de carga, m.
f = coeficiente de rozamiento
L = longitud de la tubería, m.
V = velocidad media, m/s.
D = diámetro de la tubería, m.
g =...
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