LAB HIDRA




HIDRÁULICA I (450005)



LABORATORIO DE PÉRDIDAS DE CARGA

Autores:
Raúl Correa
Luis Pinto
Rodrigo Rivas
Profesor:
Verónica Lazcano C.
Revisor:
Juan Silva Medina
Fecha:
Concepción, 29 de Mayo de 2015.







Objetivo
Determinar las pérdidas de carga por fricción y singularidad, de un fluido (agua) que fluye a través de tuberías en régimen permanente, comparando los resultados prácticos conlos teóricos.























Procedimiento
I. Verificar que todos los elementos estén en condiciones de operación. Todas las válvulas (tuberías y manómetros) presentes en e sistema deben estar cerradas.
II. Verificar que el nivel en el manómetro diferencia centra se encuentre en el centro de la escala graduada.
III. Medir las dimensiones del estanque de descarga, ancho y largo, recuerde quela altura será una variable durante el ensayo (Medición de caudal por aforo volumétrico).
IV. Conectar los flexibles en el elemento que va a ensayar. Notar que las cañerías están conectadas directamente a manómetro diferencia central.
V. Nivelar el manómetro diferencial central abriendo las válvulas correspondientes. En este punto deberían estar en condición abierta sólo 4 válvulas, las dos demanómetro diferencial y las dos del dispositivo o tubería a ensayar. Sin flujo o caudal, el manómetro para los tubos piezométricos debe marcar cero.
VI. Cada tubería tiene una válvula de descarga, abrir sólo aquélla correspondiente a la tubería que se ensayará. Conectar la bomba y abrir lentamente la válvula ubicada a la salida de a bomba.
VII. Observar cómo se mueven las columnas líquidas en elmanómetro diferencial. Sin sobrepasar el nivel máximo y logrando una altura tal que permita una buena lectura, definir a mayor diferencia de alturas posible (implica caudal máximo).
VIII. Definir altura para el aforo en el estanque de descarga y tome el intervalo de tiempo en lograr dicho aforo (comprobar que el estanque tiene su desagüe tapado al momento de hacer el aforo).
IX. Realizar las medicionesindicadas en la guía.
X. Repetir los pasos VI. al IX. Para distintos grados de apertura de la válvula.
XI. Una vez terminada la experiencia, cierre las válvulas, verifique que no existan pérdidas de agua y que el manómetro central presenta una variación de cero.
XII. Repetir los pasos I. al XI. Para otras tuberías y/o dispositivos.







Esquema de Laboratorio
Las pérdidas de carga dentro de unconducto a presión de cualquier sección, pueden ser por singularidades originadas por válvulas, codos, flujo en transición, entre otros y perdidas por fricción o resistencia originadas por la capa límite en el roce con las paredes, roce entre capas de fluido (f. laminar), roce entre partículas de fluido (f. turbulento), etc.
Cuando el fluido es más viscoso habrá mayor resistencia aldesplazamiento y por ende mayor fricción con las paredes del conducto, originándose mayores pérdidas de carga; mientras que, si la rugosidad de las paredes es mayor o menor habrá mayores o menores perdidas de carga. Esta relación de viscosidad-rugosidad ha sido estudiada, dando lugar a parámetros como el número de Reynolds por ejemplo. También existe una relación entre el factor de fricción, número deReynolds, y la rugosidad relativa de una tubería que se encuentra representada en el diagrama de Moody.
La evaluación de estas pérdidas es de suma importancia para el manejo de la línea de energía para reconocer el flujo en sus distintos regímenes dependiendo de su viscosidad, que son laminar con un Reynolds menor a 2000, turbulento con un Reynolds mayor a 4000 y transicional dentro de estos dosintervalos.
Es fundamental conocer las pérdidas para poder evaluar en los puntos o lugares necesarios, la energía que dispone el sistema, que generalmente en conductos a presión se manifiesta como una disminución de presión aguas abajo, como también para determinar cada perdida por separado.
Perdida de carga Regular: son producidas por las tensiones viscosas originadas por la interacción entre el...