Informe De Perdida De Energia En Tuberias

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA QUÍMICA
PRACTICA #1
Operaciones Unitarias I
CÁLCULO DE PÉRDIDAS EN ACCESORIOS
1. OBJETIVO.
Determinar experimentalmente las pérdidas de carga y otros parámetros para uniones universal, tipo brida, estrechamiento y ensanchamiento brusco, codo de 90º ,válvula de compuerta de rotámetro.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO
En lasconducciones de fluidos, se requiere además de una tubería recta, una gran variedad de accesorios, los mismos que significan perdidas de carga adicionales, llamadas perdidas menores o secundarias, de modo que:

Independientemente del tipo de accesorio y de los factores que para cada caso inciden en la perdida de carga, se puede plantear en general la ecuación de Fanning de la siguiente manera:Donde:
K= coeficiente de perdida de carga (adimensional)
Le = longitud equivalente de accesorio como si se tratara de una tubería recta del mismo diámetro y con igual perdida de carga (m)

Tanto el coeficiente de perdida de carga como la longitud equivalente pueden determinarse mediante ecuaciones empíricas, tablas y monogramas.

UNIONES UNIVERSAL Y TIPO BRIDA. En las instalaciones paraconducción de fluidos las tuberías y accesorios se unen de diferentes maneras estando entre la mas usadas las roscadas tipo brida.
La unión universal es un tipo de unión roscada machihembrada, para conectar tuberías del mismo diámetro, que tienen la ventaja de facilitar el montaje y desmontaje sin necesidad de girar las cañerías, ajustando solo con el giro del anillo o aro exterior.Considerando que los piezómetros para la evaluación de las perdidas de carga se encuentran ubicados en puntos alejados en cierta longitud de las uniones y sobre las tuberías rectas, deben descontarse las perdidas por fricción en estos tramos de la perdida total, para tener el valor neto de las perdidas de carga en la unión:

ESTRECHAMIENTO Y ENSANCHAMIENTO BRUSCOS. En estrechamiento yensanchamiento bruscos se producen perdidas de carga notables al presentarse en estos casos, cambio de sección, variación en la dirección de las venas fluidas y cambio de velocidad de flujo.
Las perdidas de carga total entre dos puntos será:

Siendo:
= perdidas de carga por fricción en tubería recta de longitud
= perdidas de carga por fricción en tubería recta de longitud
= perdidas de carga porcambio de velocidad

Los valores de K y le pueden determinarse de tablas gráficos o mediante ecuaciones empíricas, como las siguientes para estrechamientos bruscos en función de las relaciones de secciones y
para
para
VÁLVULA DE COMPUERTA.

Las válvulas son dispositivos, que se emplean para regular la velocidad de flujo del fluido.
Existen una gran variedad de válvulaspudiendo ser por su funcionamiento: de compuerta, de globo, de asiento de mariposa, etc.; por su operación: manuales automáticos, etc.; las válvulas de compuerta, bloquean el paso del fluido mediante una plana que se desplaza verticalmente, según el giro del volante.
La perdida de carga en la válvula dependera ahora ademas de las razones ya conocidas, de su apertura, es decir, de cuan abierta ocerrada se encuentre; asi, cuando la compuerta esta totalmente levantada (válvula completamente abierta) la perdida de carga es minima al coincidir la seccion de la válvula con la del conducto y a medida que la válvula se vaya cerrando, la perdida de carga ira en aumento. Para este caso son validas las ecuaciones (9) y (10).

3. CÁLCULOS.
Ensanchamiento de 1/2 a 1

ENSANCHAMIENTO BRUSCO
Enuna tubería de hierro galvanizado de ½ pulgada y 1 pulgada unidas por un ensanchamiento.
Longitud de tubería de ½ = 29.3 cm = 0.293 m
Longitud de tubería de 1 = 35.6 cm = 0.356 m
Q (gal/min) | h1 (cm) | h2 (cm) |
3,0 | 53,5 | 54 |
4,0 | 53,6 | 54,2 |
4,4 | 53,4 | 54,3 |

Se realizan las conversiones necesarias y se aplica la fórmula de:
mm Agua=mm Hg x ρHgρAgua
Siendo la...