calicatas

INTRODUCCIÓN
La pérdida de carga que tiene lugar en una conducción representa la pérdida de energía de un flujo hidráulico a lo largo de la misma por efecto del rozamiento.
Además de las pérdidas de energía por fricción, hay otras pérdidas "menores" asociadas con los problemas en tuberías. Se considera que tales pérdidas ocurren localmente en el disturbio del flujo. Estas ocurren debido acualquier disturbio del flujo provocado por curvaturas o cambios en la sección. Son llamadas pérdidas menores porque pueden despreciarse con frecuencia, particularmente en tuberías largas donde las pérdidas debidas a la fricción son altas en comparación con las pérdidas locales. Sin embargo en tuberías cortas y con un considerable número de accesorios, el efecto de las pérdidas locales será grande ydeberán tenerse en cuenta.
La importancia de esta radica en que es muy necesario tomar en cuenta las pérdidas de energía por la fricción que se produce en los diferentes accesorios que conforman determinado equipo, ya que esto se traduce en costos adicionales, y esto debe ser tomado en cuenta, ya que forma una parte esencial de la labor que cada uno de nosotros tendrá como futuros ingenieros.
Laimportancia del laboratorio implica un buen registro de datos y la determinación de todos los parámetros los cuales determinaran la veracidad de los resultados obtenidos.








MARCO TEÓRICO
El flujo de un líquido en una tubería viene acompañado de una pérdida de energía, que suele expresarse en términos de energía por unidad de peso de fluido circulante (dimensiones de longitud),denominada habitualmente pérdida de carga.
En el caso de tuberías horizontales, la pérdida de carga se manifiesta como una disminución de presión en el sentido del flujo.
Perdidas locales
Las pérdidas locales son las pérdidas producidas por cualquier obstáculo colocado en la tubería que suponga una mayor o menor obstrucción al paso de flujo: entradas y salidas de tuberías, codos, válvulas, cambiosde sección, etc. Normalmente son pequeñas comparadas con las pérdidas lineales, salvo que se trate de válvulas casi completamente cerradas. Para su estimación se usa la siguiente expresión:
h_l=K_m v^2/2g=K_m 8/(gπ^2 D^2 ) Q^2
Donde hl es la pérdida de carga en la singularidad, que se considera proporcional a la energía cinética promedio del flujo; la constante de proporcionalidad, Km, es eldenominado coeficiente de pérdidas menores.
Pérdida en una expansión súbita
Un ensanchamiento súbito en la tubería provoca un incremento en la presión de P1 a P2 y un decrecimiento en la velocidad de V1 a V2 (figura 1).

Figura 1. Pérdida en una expansión súbita.
Separación y turbulencia ocurre cuando el flujo sale del tubo más pequeño y las condiciones normales del flujo no se restablecenhasta una cierta distancia aguas abajo. Una presión P0 actúa en la zona de remolinos y el trabajo experimental ha demostrado que P0 = P1. Aislando el cuerpo del fluido entre las secciones (1) y (2), las fuerzas que actúan sobre el fluido son las que se muestran en la figura 2.

Figura 2. Volumen de control para una expansión súbita.
Aplicando la ecuación de conservación de momento según la cual"la fuerza que actúa sobre el fluido en la dirección del flujo es igual al cambio de momento",
P1 a1 + Po (a2 - a1) - P2 a2 =  Q (V2 - V1)
Como P0 = P1 y Q = a1 V1 = a2 V2 entonces,
(P1 - P2) a2 =  a2 V2 (V2 - V1)
(P1 - P2) =  V2 (V2 - V1) (2)
Aplicando la ecuación de Bernoulli entre las secciones (1) y (2),
+ Pérdidas
Si el tubo está dispuesto horizontalmente z1 =z2, entonces:
Pérdidas


Sustituyendo P1 - P2 de la ecuación (1),
Pérdidas
pérdidas (2)
Utilizando la ecuación de continuidad se tiene que a1V1 = a2V2, o sea, V2 = a1V1 / a2. Sustituyendo V2 en la ecuación (2), se expresan las pérdidas menores (hL) en términos de V1,

Y dado que resulta
K (coeficiente de pérdida)
Un caso especial ocurre cuando un tubo descarga en un tanque...