Expo de bombeo

PÉRDIDAS POR FRICCIÓN
 EN TUBERÍAS
A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo, ocurren pérdidas de energía debido a la fricción que hay entre el liquido y la pared de la tubería; tales energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo.
En estructuras largas, las pérdidas por fricción son muy importantes, por loque ha sido objeto de investigaciones teóricoexperimentales para llegar a soluciones satisfactorias de fácil aplicación.
Para estudiar el problema de la resistencia al flujo resulta necesario volver a la clasificación inicial de los flujos laminar y turbulento.
Osborne Reynolds (1883) en base a sus experimentos fue el primero que propuso el criterio para distinguir ambos tipos de flujo medianteel número que lleva su nombre, el cual permite evaluar la preponderancia de las fuerzas viscosas sobre las de inercia.
En el caso de un conducto cilíndrico a presión, el número de Reynolds se define así:
 

 
 
Donde V es la velocidad media, D es el diámetro y  ν la viscosidad cinemática del fluido.
Para determinar si el flujo es turbulento o laminar se utiliza el número de Reynolds de lasiguiente forma:
 
Re < 2000…………………. El flujo es laminar
Es importante observar que, tanto el flujo laminar como el turbulento, resultan propiamente de la viscosidad del fluido por lo que, en la ausencia de la misma no habría distinción entre ambos.
Tres conceptos geométricos de la sección de una conducción hidráulica, muy importantes en el calculo de las pérdidas por fricción, son lassiguientes.
 
 Área Hidráulica (A):  Es el área de la sección transversal ocupada por el liquido dentro del conducto.Perímetro mojado (P): Es el perímetro de la sección transversal del conducto, en el que hay contacto del liquido con la pared ( no incluye la superficie libre si esta existe ).Radio hidráulico ( Rh) : Es la relación entre el Área hidráulica y el perímetro mojado.    ( Rh = A / P)|

Número de Reynolds
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El número de Reynolds (Re) es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido. Este número recibe su nombre en honor de Osborne Reynolds (1842-1912), quien lo describió en 1883.
Definición y uso de Re
Elnúmero de Reynolds relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensión típica de un flujo en una expresión adimensional, que interviene en numerosos problemas de dinámica de fluidos. Dicho número o combinación adimensional aparece en muchos casos relacionado con el hecho de que el flujo pueda considerarse laminar (número de Reynolds pequeño) o turbulento (número de Reynolds grande). Desdeun punto de vista matemático el número de Reynolds de un problema o situación concreta se define por medio de la siguiente fórmula:

o equivalentemente por:

donde:
ρ: densidad del fluido
vs: velocidad característica del fluido
D: diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluido o longitud característica del sistema
μ: viscosidad dinámica del fluido
ν: viscosidad cinemáticadel fluido

Como todo número adimensional es un cociente, una comparación. En este caso es la relación entre los términos convectivos y los términos viscosos de las ecuaciones de Navier-Stokes que gobiernan el movimiento de los fluidos.
Por ejemplo, un flujo con un número de Reynolds alrededor de 100.000 (típico en el movimiento de una aeronave pequeña, salvo en zonas próximas a la capa límite)expresa que las fuerzas viscosas son 100.000 veces menores que las fuerzas convectivas, y por lo tanto aquellas pueden ser ignoradas. Un ejemplo del caso contrario sería un cojinete axial lubricado con un fluido y sometido a una cierta carga. En este caso el número de Reynolds es mucho menor que 1 indicando que ahora las fuerzas dominantes son las viscosas y por lo tanto las convectivas pueden...