Ingenieria

HENRÍQUEZ HÉCTOR

MAYA YAINERZON

República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre” Barquisimeto – Estado Lara

PRÁCTICA Nº 01 PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN TUBERÍAS Y ACCESORIOS

Integrantes: Henríquez Héctor Exp. 20081-0055 Maya Yainerzon Exp. 20081-0050

Barquisimeto, 07 de Juniode 2011

INTRODUCCIÓN

El método más común para transportar fluidos de un punto a otro es impulsarlo a través de un sistema de tuberías. Las tuberías de sección circular son las más frecuentes, ya que esta forma ofrece no sólo mayor resistencia estructural sino también mayor sección transversal para el mismo perímetro exterior que cualquier otra forma. La ecuación de energía será pieza clavedentro del análisis del estudio de las pérdidas de energía debido a la fricción y los accesorios, aplicándose la ecuación de Bernoulli y el Balance de Energía.

Debido a la gran variedad de fluidos que se utilizan en los procesos industriales modernos, una ecuación que pueda ser usada para cualquier fluido ofrece ventajas obvias. Una ecuación de este tipo es la fórmula de Darcy, que puede serdeducida por análisis dimensional; sin embargo, una de las variables en la fórmula, el coeficiente de fricción, debe ser determinado experimentalmente. Esta fórmula tiene una extensa aplicación en el campo de la mecánica de fluidos.

Para ilustrar la forma como las variables del fenómeno de flujo están relacionadas entre sí, así como la subsiguiente vinculación que tienen con el factor de friccióny las pérdidas de carga en accesorios, se procederá a medir la pérdida de presión que tiene lugar al hacer circular agua a diferentes flujos, recorriendo conductos de diferentes longitudes, y con diferentes accesorios, usando para ello el equipo Pipework Energy Losses.

La aplicación más específica en la determinación de la pérdidas de energía mecánica por la fricción en tuberías, radica en elmomento de seleccionar, diseñar u optimizar sistemas de flujo en tuberías comerciales en plantas de procesos o redes de distribución de flujos, en los cuales el conocimiento de las variables que retardan o aceleran el moviendo de cualquier tipo de flujo son determinantes para conocer la eficiencia del proceso, selección del material de las líneas de transporte, entre otros.

FUNDAMENTO TEÓRICOPÉRDIDAS DE ENERGÍA Las pérdidas de energía son proporcionales a la carga de velocidad del fluido, conforme pasa por un codo, expansión o contracción de la sección de flujo, o por una válvula. Por lo general, los valores experimentales de las pérdidas de energía se reportan en términos de un coeficiente de resistencia K como sigue:

2 En la ecuación, hL es la pérdida menor, K es elcoeficiente de resistencia y v es la velocidad promedio del flujo en el tubo en la vecindad donde ocurre la pérdida menor. En ciertos casos puede haber más de una velocidad de flujo, como en las expansiones y contracciones. El coeficiente de resistencia es adimensional debido a que representa una constante de proporcionalidad entre la pérdida de energía y la carga de velocidad. La magnitud del coeficientede resistencia depende de la geometría del dispositivo que ocasiona la pérdida, y a veces de la velocidad de flujo. PÉRDIDAS POR ENSANCHAMIENTO REPENTINO Si el corte transversal de una tubería aumenta de manera muy gradual, son pocas o ninguna las pérdidas adicionales que se producen. Si el cambio es repentino, se producen pérdidas

adicionales debidas a los remolinos formados por la corrienteque se expande en la sección ensanchada. Esta pérdida puede calcularse como sigue para flujo turbulento en ambas secciones. La ecuación es: 1 1

2

2

2

2

Donde h exp es la pérdida por energía, Kexp es el coeficiente de pérdida por expansión, v1 es la velocidad en el área más pequeña y v2 es la velocidad en el área más grande.

PÉRDIDAS POR REDUCCIÓN REPENTINA Cuando el corte...