143666498 Informe Laboratorio Perdidas De Energia En Tuberias Y Accesorios
Páginas: 18 (4325 palabras)
Publicado: 14 de octubre de 2015
Universidad José Antonio Páez, San Diego, Edo. Carabobo.
Fecha: 29/04/2013
Sección: 206L1
Profesor: Carlos Aponte
Alumnos: Johan Lamas C.I: 21.477.743 , José Salas C.I: 17.570.786 ,
Gustavo Ovalles C.I: 22.294.344
INFORME: PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN TUBERÍAS Y ACCESORIOS.
1. Objetivos
Visualizar los diferentes instrumentos y procedimientos de cálculo que permiten la obtención de las variablesdel campo de flujo interior en tuberías.
Determinar las pérdidas por fricción en tubería y por forma (pérdidas menores) en las válvulas.
Indicar la relación entre el caudal y las pérdidas por fricción.
Indicar la influencia de la rugosidad de la tubería en las pérdidas por fricción.
Demostrar la relación entre las pérdidas de energía y el gradiente de presión.
2. Introducción teórica
En ellaboratorio de la Universidad José Antonio Páez se elaboró un experimento sobre “Pérdidas de energía en tuberías y accesorios” en un banco de ensayos clasificado como LMFB003 que dispone de una tubería de hierro galvanizado ( mm) cuya longitud medida fue de 4,42 m y conectada a continuación una tubería de Policloruro de vinilo (PVC) ( mm) cuya longitud es de 5.79 m. Se estudiará lo referente a laspérdidas de energía que produce la tubería por la fricción y las que generan los diversos accesorios conectados a las tuberías mencionadas anteriormente. El fluido en la tubería es agua.
Tipos de pérdidas en sistemas de tuberías
Pérdidas por fricción - pérdida de carga – pérdida continua
Las tuberías de acuerdo al material del que están hechas poseen cierta rugosidad ( ) la cual se determinaexperimentalmente y que se mide por la altura de las pequeñas irregularidades en la superficie interna del tubo, entonces se dice que la energía “se pierde” a medida que el fluido se va desplazando por la superficie rugosa interna de dicha tubería; aunque se dice que se pierde, en realidad la energía se transforma en calor. Para evaluar la energía consumida por fricción en el flujo confinado entuberías generalmente se usa la ecuación de Darcy:
Dónde:
: Pérdida por fricción.
: Factor de fricción de Darcy.
Longitud del tramo de tubería considerado.
Diámetro interno de la tubería.
: Velocidad promedio del flujo.
: Aceleración de la gravedad 9.81
Las variables longitud, diámetro, velocidad promedio y factor de fricción determinan la pérdida por fricción. La ecuación de Darcy muestraque la pérdida aumenta rápidamente a medida que se incrementa la velocidad promedio, sin embargo, en instalaciones de tuberías para edificios la velocidad rara vez supera los 5 m/s, los diámetros pueden ser de ½”, ¾” , 1”, 2”.
La longitud de la tubería es una variable importante en las pérdidas por fricción, ya que en tuberías de gran longitud la pérdida por fricción se incrementaconsiderablemente.
El factor de fricción de Darcy , depende del número de Reynolds y de la geometría de la tubería definida por la rugosidad relativa o .
Para ilustrar el concepto la siguiente imagen muestra un tramo de tubería cualquiera donde el fluido se mueve de manera uniforme, es decir, las características en cualquier sección transversal de la tubería no varían (presión, velocidad, área, etc..); a lolargo de ella se encuentran dos piezómetros instalados que miden la altura de presión.
El flujo avanza por la tubería, ahora bien, si imaginamos que la tubería es ideal (sin rugosidad alguna) la energía, que geométricamente se representa por la altura medida desde el plano de referencia (Datum), no se perdería porque no existe fricción y simplemente la energía en el punto 1sería la misma que en el punto 2, esto es, la altura del punto 1 sería la misma altura del punto 2 (desde el plano de referencia hasta la línea L1). En este caso la energía se conserva.
Realmente ninguna tubería es ideal y todas llevan asociada alguna rugosidad y por ello observe en la gráfica que a medida que el fluido va avanzando por la tubería la línea de energía “cae” respecto a la línea...
Fecha: 29/04/2013
Sección: 206L1
Profesor: Carlos Aponte
Alumnos: Johan Lamas C.I: 21.477.743 , José Salas C.I: 17.570.786 ,
Gustavo Ovalles C.I: 22.294.344
INFORME: PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN TUBERÍAS Y ACCESORIOS.
1. Objetivos
Visualizar los diferentes instrumentos y procedimientos de cálculo que permiten la obtención de las variablesdel campo de flujo interior en tuberías.
Determinar las pérdidas por fricción en tubería y por forma (pérdidas menores) en las válvulas.
Indicar la relación entre el caudal y las pérdidas por fricción.
Indicar la influencia de la rugosidad de la tubería en las pérdidas por fricción.
Demostrar la relación entre las pérdidas de energía y el gradiente de presión.
2. Introducción teórica
En ellaboratorio de la Universidad José Antonio Páez se elaboró un experimento sobre “Pérdidas de energía en tuberías y accesorios” en un banco de ensayos clasificado como LMFB003 que dispone de una tubería de hierro galvanizado ( mm) cuya longitud medida fue de 4,42 m y conectada a continuación una tubería de Policloruro de vinilo (PVC) ( mm) cuya longitud es de 5.79 m. Se estudiará lo referente a laspérdidas de energía que produce la tubería por la fricción y las que generan los diversos accesorios conectados a las tuberías mencionadas anteriormente. El fluido en la tubería es agua.
Tipos de pérdidas en sistemas de tuberías
Pérdidas por fricción - pérdida de carga – pérdida continua
Las tuberías de acuerdo al material del que están hechas poseen cierta rugosidad ( ) la cual se determinaexperimentalmente y que se mide por la altura de las pequeñas irregularidades en la superficie interna del tubo, entonces se dice que la energía “se pierde” a medida que el fluido se va desplazando por la superficie rugosa interna de dicha tubería; aunque se dice que se pierde, en realidad la energía se transforma en calor. Para evaluar la energía consumida por fricción en el flujo confinado entuberías generalmente se usa la ecuación de Darcy:
Dónde:
: Pérdida por fricción.
: Factor de fricción de Darcy.
Longitud del tramo de tubería considerado.
Diámetro interno de la tubería.
: Velocidad promedio del flujo.
: Aceleración de la gravedad 9.81
Las variables longitud, diámetro, velocidad promedio y factor de fricción determinan la pérdida por fricción. La ecuación de Darcy muestraque la pérdida aumenta rápidamente a medida que se incrementa la velocidad promedio, sin embargo, en instalaciones de tuberías para edificios la velocidad rara vez supera los 5 m/s, los diámetros pueden ser de ½”, ¾” , 1”, 2”.
La longitud de la tubería es una variable importante en las pérdidas por fricción, ya que en tuberías de gran longitud la pérdida por fricción se incrementaconsiderablemente.
El factor de fricción de Darcy , depende del número de Reynolds y de la geometría de la tubería definida por la rugosidad relativa o .
Para ilustrar el concepto la siguiente imagen muestra un tramo de tubería cualquiera donde el fluido se mueve de manera uniforme, es decir, las características en cualquier sección transversal de la tubería no varían (presión, velocidad, área, etc..); a lolargo de ella se encuentran dos piezómetros instalados que miden la altura de presión.
El flujo avanza por la tubería, ahora bien, si imaginamos que la tubería es ideal (sin rugosidad alguna) la energía, que geométricamente se representa por la altura medida desde el plano de referencia (Datum), no se perdería porque no existe fricción y simplemente la energía en el punto 1sería la misma que en el punto 2, esto es, la altura del punto 1 sería la misma altura del punto 2 (desde el plano de referencia hasta la línea L1). En este caso la energía se conserva.
Realmente ninguna tubería es ideal y todas llevan asociada alguna rugosidad y por ello observe en la gráfica que a medida que el fluido va avanzando por la tubería la línea de energía “cae” respecto a la línea...
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