Actualizado Adrian


INFORME DE LABORATORIO

Título: Pérdidas de carga en un sistema de tuberías en serie.
Nombre y Apellidos: Guido Ignacio Moreira Muñoz
Paralelo: 9º A ING civil
Fecha:

Introducción:
Los sistemas de tuberías en serie está formado por un conjunto de tuberías conectadas una a continuación de la otra y que comparten el mismo caudal. Las tuberías pueden o no tener diferente sección transversal.
Paraun sistema general de n tuberías en serie se verifica que:
El caudal es el mismo en todas las tuberías (ecuación de continuidad)



La pérdida de carga total en todo el sistema es igual a la suma de las pérdidas en cada una de las tuberías:



Donde y son las pérdidas primarias y secundarias en cada una de las tuberías del sistema.


Se entiende por perdida de carga primaria, a la perdida decarga producida en la tubería.
Se entiende por perdida de carga secundaria (perdida de carga local), a la perdida de carga producida en algún accesorio que interrumpe la tubería. Los accesorios pueden ser cuplas, niples, codos, llaves o válvulas, "T", ampliaciones (gradual o brusca), reducciones (gradual o brusca), uniones, etc. Debido al valor de esta magnitud, se recomienda que esta perdida seaconsiderada en el cálculo de la perdida de carga de la tubería.
La resolución de sistemas de tuberías en serie, emplea formulas empíricas tales como: Darcy-Weisbach, Manning, Hazen-Williams, Kutter y otras. (wikipedia, 2013)
Se habla de tuberías en serie cuando se quiere llevar el fluido de un punto a otro punto por un solo camino. Como en el ejemplo de la figura. En este caso se cumplen las leyessiguientes: Los caudales son los mismos para cada uno de los tramos de tubería:
Q = Q1 = Q2 =K= Qi
Las pérdidas de carga de cada una de las secciones se suman:
L L L Li h = h 1 + h 2 +K+ h


Objetivos:
1- Determinar experimentalmente las ecuaciones de pérdida de carga contra gasto de cada uno de los tramos y las del sistema.
2- Calcular la ecuación de las pérdidas del sistema equivalente del sistemaen serie.
3- Presentar los resultados en forma de tabla, gráficos y mediante fórmulas empíricas.
4- Realizar un análisis crítico de los resultados.






Fundamentación teórica:
Al momento de realizar una práctica primeramente ingresamos al software de hidráulica virtual 3.0 escogiendo la opción (perdida de carga en tuberías en serie) luego se procedió a escoger el diámetro de la tubería,así mismo como el área del tanque de aforo. Se tomaron 6 puntos a suponiendo un numero de vuelta entre 16 – 18 – 20 – 22 – 24 26 vueltas, tomando el tiempo respectivo con el que se llenaba 10cm del tanque; luego teniendo el volumen y el tiempo se procedió a calcular el caudal (Q) de cada punto. Después se tomó la lectura milimétrica de las ramas derecha e izquierda del manómetro, para luego teniendoeste dato y la densidad del líquido manométrico (Slm) podemos calcular la perdida de energía (hf) en cada medición haci realizamos este procedimiento varias veces en los diferentes manómetros.
Con estos datos (caudal y perdida de energía) ingresamos a Excel y procedimos hacer un diagrama de dispersión, donde se nos presentó el siguiente gráfico:
ecuaciones de cada perdida de energía.Darcy-Weisbach (1875)
Una de las fórmulas más exactas para cálculos hidráulicos es la de Darcy-Weisbach. Sin embargo por su complejidad en el cálculo del coeficiente "f" de fricción ha caído en desuso. Aun así, se puede utilizar para el cálculo de la pérdida de carga en tuberías de fundición. La fórmula original es:
h = f *(L / D) * (v2 / 2g)
En función del caudal la expresión queda de lasiguiente forma:
h = 0,0826 * f * (Q2/D5) * L
En donde:
h: pérdida de carga o de energía (m)
f: coeficiente de fricción (adimensional)
L: longitud de la tubería (m)
D: diámetro interno de la tubería (m)
v: velocidad media (m/s)
g: aceleración de la gravedad (m/s2)
Q: caudal (m3/s)
El coeficiente de fricción f es función del número de Reynolds (Re) y del coeficiente de rugosidad o rugosidad...