CAIDA DE PRESION


CAIDA DE PRESIÓN
Escuela superior de ingeniería química e industrias extractivas

Flujo de fluidos
Ing. GUSTAVO CORICHI

Grupo 2IV19

ALUMNO:







Caudal del agua
El cálculo del caudal de agua viene expresado por la ecuación de continuidad:

donde:
 es el caudal (m³/s)
 es la velocidad (m/s)
 es el área de la sección transversal de la tubería (m²)
El cálculo de caudales se basa enel Principio de Bernoulli que, para un líquido que fluye en un conducto sin rozamiento, se expresa como:


donde:
 es el valor de posición del líquido (de su centroide), respecto a un sistema de coordenadas. Se le conoce también como altura de posición.
 es el valor de la aceleración de la gravedad.
 es el valor de la densidad del líquido.
 es el valor de la presión del líquido confinado dentro de latubería.
Es importante tener en cuenta que esta ecuación es válida tanto para presiones absolutas (la presión en un punto del fluido, más la presión atmosférica), como para presiones relativas (solamente la presión en el punto del fluido sin considerar la presión atmosférica). Como en los circuitos que se suelen estudiar, las diferencias de altura son relativamente reducidas, puede considerarse que lapresión atmosférica es constante y generalmente se usa utilizando presiones relativas.
Se aprecia que los tres sumandos son, dimensionalmente, una longitud, por lo que el principio normalmente se expresa enunciando que, a lo largo de una línea de corriente, la suma de la altura geométrica () la altura de velocidad ()y la altura de presión (), se mantiene constante.
Considerando el rozamiento presenteen las paredes de la tubería al desplazarse el líquido, la ecuación entre dos puntos 1 y 2 se puede expresar como:



o lo que es igual

,

donde pérdidas(1,2) es la pérdida de energía (o de altura) que sufre el fluido por rozamiento al circular entre el punto 1 y el punto 2. Esta ecuación es aplicable por igual al flujo por tuberías como por canales y ríos.
Si L es la distancia entre los puntos1 y 2 (medidos a lo largo de la conducción), entonces el cociente (pérdidas (1,2)) / L representa la pérdida de altura por unidad de longitud de la conducción. A este valor se le llama pendiente de la línea de energía y se lo denomina J.

Fórmulas experimentales
Existen varias fórmulas experimentales que relacionan la pendiente de la línea de energía con la velocidad de circulación del fluido.Cuando éste es agua, quizás la más sencilla y más utilizada sea la fórmula de Manning:

 es el coeficiente de rugosidad, depende del material de la tubería
 es el radio hidráulico de la sección (área / perímetro mojado = un cuarto del diámetro para conductos circulares a sección plena).
En general, las alturas geométricas son un dato. De esta manera, conocidas las condiciones en un punto (porejemplo, en un depósito la velocidad nula en la superficie y la presión es la presión atmosférica) y la geometría de la conducción, se pueden deducir las características del flujo (velocidad y presión) en cualquier otro.
, todas las pérdidas localizadas son solamente función de la velocidad, viniendo ajustadas mediante expresiones experimentales del tipo:
 (J) joule.
Los coeficientes K se encuentrantabulados en la literatura técnica especializada, o deben ser proporcionados por los fabricantes de piezas para conducciones. En general si se realiza el cálculo sin considerar las pérdidas localizadas, los errores cometidos resultan poco significativos a efectos prácticos. También se suele utilizar el concepto de longitud equivalente para el cálculo de pérdidas localizadas. En este caso, se calcula apartir del diámetro de la tubería y de los valores tabulados para cada tipo de elemento que pueda producir una pérdida localizada, una longitud que, multiplicada por las pérdidas unitarias J, da el valor de las pérdidas localizadas.




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