dinamica

Flujo en Tuberías

Luis Emilio Pardo Aluma

3. PÉRDIDAS DE ENERGÍA DEBIDO A LA FRICCIÓN

a cantidad que más se calcula en flujos de tuberías tal vez sea la pérdida de
energía. Estas sondebidas a la fricción interna en el fluido. Como se indica en la
ecuación general de energía, tales pérdidas traen como resultado la disminución de
presión entre dos puntos del sistema de flujo, que esténen la misma cota.

3.1
LA ECUACIÓN DE DARCY - WEISBACH
La figura 3.1 muestra un conducto con flujo en la dirección 1-2.

Figura 3.1.Flujo dentro de un conducto
Si planteamos la ecuación deenergía entre los puntos 1 y 2 de la corriente de fluido se
tiene:

P1

γ

+ z1 + α 1

V12
p
V2
+ h A − hR − hL = 2 + z 2 + α 2 2
γ
2g
2g

(3.1)

Definimos los siguientes términos:11

Flujo en Tuberías

Luis Emilio Pardo Aluma

- V1 y V2 = Velocidades promedios en las secciones 1 y 2 respectivamente
- α1 y α2 = Factores de corrección de energía cinética en tuberíascirculares, con flujo
laminar con perfil parabólico de velocidades α=2 y en flujo turbulento el
perfil es casi uniforme α≈1.05, en general tomaremos α=1
- hA = Energía añadida o agregada al fluidomediante un dispositivo mecánico, como
puede ser una bomba.
- hR = Energía removida o retirada del fluido mediante un dispositivo mecánico, como
podría ser una turbina.
- hL = Perdida de energía lacual se compone en general de las pérdidas por fricción y
perdidas menores:
- h L = h f + hm
- hf = Pérdida de energía debido a la fricción en los conductos.
- hm = Pérdida local de energía debida ala presencia de válvulas y conectores.
Darcy - Weisbach 5 y otros propusieron, con base en experimentos, que la pérdida de
energía debido a la fricción la podemos expresar con la siguienteecuación:

L V2
hf = f
D 2g
En la que:

L:
D:
V:
g:
f:

Longitud del tramo de tubería
Diámetro del conducto
Velocidad promedio del flujo
Gravedad
Factor de fricción

(3.2)
[m].
[m]...