Determinación de pérdidas por cargas en tuberías, accesorios y medición de flujos gaseosos.

Universidad de Santiago de Chile
Facultas de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Química







Informe N° 1

Determinación de pérdidas por cargas en tuberías,
accesorios y medición de flujos gaseosos.







Curso:
Mecánica de Fluidos
Integrantes:
Miguel Díaz

Emilia González

Hugo Hernández
Profesor:
xxxxxxxxxxxxxxxxx
Ayudante:
xxxxxxxxxxxxxxxx
FechaExperiencia:
Miércoles 7 de Diciembre
Fecha Entrega:
Miércoles 21 de Diciembre
Resumen
El día 7 de Diciembre, en el Laboratorio de Operaciones Unitarias (LOPU) de la Universidad de Santiago de Chile, ubicado dentro del departamento de Ingeniería Química, se realizó el primer experimento de la asignatura Mecánica de Fluidos llamado: “Pérdida de carga en tuberías y accesorios, y medidores de flujo”.1. Objetivos

1.1 Medición de flujos en líquidos.

1.1.1 Determinar la curva de calibración de un medidor de flujo.

1.1.2 Determinar las curvas características de la bomba centrífuga: Altura de elevación, Potencia consumida y Eficiencia en función del caudal.

1.1.3 Obtener experimentalmente las pérdidas de carga en dos tuberías distintas enfunción de la velocidad medida del fluido, compararlas entre sí y con las pérdidas calculadas en forma teórica.

1.1.4 Obtener experimentalmente la pérdida de carga en un accesorio en función de la velocidad media del fluido y comparar con las pérdidas calculadas en forma teórica.


1.2 Medición de flujo de gases.

1.2.1 Comparar la velocidad media del flujo de aire en una tubería obtenida porAnemómetro y un Tubo de Pitot.

2. Marco Teórico

2.1 Definición fluido.
- Se denomina fluido a un conjunto de sustancias donde existe entre sus moléculas poca fuerza de atracción, cambiando su forma, lo que ocasiona que la posición que toman sus moléculas varía, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Dentro de esta definición están los líquidos y gases.

2.2 Balances deenergía.
- A medida que un fluido por la acción de una fuerza es movido a lo largo de una tubería o cualquier otro tipo de conducto, se va viendo afectado por diferentes tipos de energía presentes en el sistema dentro de las cuales podemos destacar: Energía Interna (U), la cual es una característica propia de cada fluido; Energía Potencial (ɸ), que se define como la energía que tiene el fluidoen relación a la posición en la que este se encuentra y finalmente está la Energía Cinética (K), que es la energía asociada al movimiento del fluido.
- Ahora bien se puede aplicar un balance de energía al sistema en el que se está trabajando de manera de obtener:

(2.2.1)

- Al aplicar el balance de energía obtenido tanto a la entrada como a la salida del sistema se llega a laecuación de Bernoulli que se expresa de la siguiente manera:

(2.2.2)




Siendo:
Variacion de presión que se ejerce sobre el flujo [m2/s2].
: Variación de la energía potencial del fluido [m2/s2].
Variación de la energía cinética del fluido [m2/s2].
α: Factorde corrección de la energía cinética.
: Pérdidas por fricción del fluido [m2/s2].
Trabajo hidráulico generado por la bomba [m2/s2].

2.3 Potencia de bomba y eficiencia.
- Existe una relación entre el trabajo hidráulico realizado por la bomba y la potencia de la misma por medio de la siguiente ecuación:(2.3.1)
- En dónde:
Potencia hidráulica de la bomba [W].
ρ: Densidad del fluido [Kg/m3].
Caudal del sistema [m3/s].

- A su vez se puede obtener un valor de la eficiencia de bomba mediante:

(2.3.2)
-Dónde:
η: Eficiencia de bomba....