Laboratorio 2 Fluidos Version Final

MECÁNICA FLUIDOS
LABORATORIO N° 2

UNIVERSIDAD PERUANA DE
CIENCIAS APLICADAS
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Laboratorio N°2: Pérdidas de Cargas en Tuberías

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS

Pérdidas de carga en
tuberías por fricción y
accesorios
LABORATORIO N°2
Profesores:
Teoría:
-

VELÁSQUEZ LÓPEZ RAYGADA, CARLOS ALEJANDRO

Laboratorio:
-

CHICANA ASPAJO, HENRRY

Integrantes:
 CRISTIAN ARTURO MIRANDA CENTENO
ADEMIR SOTO CASIMIRO
 CHRISTIAN GABRIELFERNANDEZ ALVAREZ

SECCION: CI51 – Grupo 6

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Laboratorio N°2: Pérdidas de Cargas en Tuberías

INDICE
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INTRODUCCION
OBJETIVOS
FUNDAMENTO TEORICO
PROCEDIMIENTO
CALCULOS
CONCLUSIONES
OBSERVACIONES

3 pág.
3 pág.
4 pág.
7 pág.
12 pág.
14 pág.
15 pág.

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Laboratorio N°2: Pérdidas de Cargas en Tuberías

INTRODUCCION:
En el presente laboratorio,se desarrolló perdida de carga en un sistema de
tubería. Por teoría sabemos que un sistema de tuberías cuenta con accesorios
que nos permiten entre otros: direccionar el sentido del flujo, medir la presión en
ciertos puntos, medir el caudal y lo que ocasiona una perdida secundaria de
energía.
También se debe tener en cuenta el material de las tuberías, la viscosidad del
fluido, la distanciarecorrida ya que ocasionan una perdida por fricción.
Es necesario cuantificar estas pérdidas por fricción y por accesorios, ya que
implican una pérdida de carga en el sistema.

OBJETIVOS:
 Identificar causas de perdida de carga en el sistema de tuberías.
 Calcula las pérdidas por fricción y por el accesorio instalado.

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Laboratorio N°2: Pérdidas de Cargas en Tuberías

FUNDAMENTO TEORICO

𝐸𝑒 = 𝐸𝑠 +ℎ𝑃𝑒−𝑠
𝑉𝑒 2 𝑃𝑒
𝑉𝑠 2 𝑃𝑠
𝑍𝑒 +
+
= 𝑍𝑠 +
+
2𝑔
𝛾
2𝑔
𝛾
ℎ𝑝𝑒−𝑠 = ℎ𝑓 + ℎ𝑎𝑐𝑐
𝐸𝑒 : Energía total a la entrada del conducto
𝐸𝑠 : Energía total a la salida del conducto
ℎ𝑝𝑒−𝑠 : Pérdida total de energía
ℎ𝑓 : Pérdida de energía por fricción
ℎ𝑎𝑐𝑐 : Pérdida de energía por accesorios

La resistencia al avance que se presenta en la tubería al conducir un fluido, se
debe al efecto de la viscosidad del fluido, a larugosidad de la tubería, a la
velocidad que se desplaza el fluido y a las variaciones que se presenta al pasar
por un accesorio. Esta resistencia es energía no recuperable al cual se le
denomina perdida de carga (hpe-s), la cual se subdivide en pérdidas por fricción y
perdidas por accesorios.

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 PERDIDA DE ENERGIA POR FRICCION: “ ℎ𝑓 ”
 Ecuaciónde Darcy - Weisbach
Unidades SI

ℎ

𝑉2

𝐿
𝑓=𝑓× ×
𝐷 2𝑔

hf :perdida de carga (m)

f: factor de fricción adimensional)
L: longitud de tubería (m)
D: diámetro de tubería (m)
V: velocidad media de tubería (m/s)
g: aceleración de la gravedad (m/s2)
Henry Darcy

 Ecuación de Hazen – Williams
hf :perdida de carga (m)

1.852 L: longitud de tubería (m)
A: área de tubería (m2)
ℎ𝑓 = 𝐿 [
]
0.849𝐴𝐶ℎ 𝑅ℎ 0.63Ch: Coeficiente de Hazen-Williams,
adimensional (tablas)
𝐴
Rh: Radio hidráulico (m)
𝑅ℎ =
Q: caudal que pasa por tubería (m3/s)
𝑃
P: perímetro mojado (m)
𝑄

Allen Hazen

 PERDIDA DE ENERGIA POR ACCESORIOS: “ ℎ𝑎𝑐𝑐 "

ℎ𝑎𝑐𝑐

𝑉2
=𝐾×
2𝑔

K: Coeficiente de pérdida de carga de accesorio
(tablas)
V : velocidad promedio en la tubería que contiene el
accesorio
g: aceleración de la gravedad (m/s2)

5Laboratorio N°2: Pérdidas de Cargas en Tuberías

MATERIALES:


Banco de Tuberías



Agua



Tubos piezométricos



Caudalímetro

y

Cronómetro digital LCD

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Laboratorio N°2: Pérdidas de Cargas en Tuberías

PROCEDIMIENTOS:
Se debe considerar 1, 2, 3 y 4, como los puntos en donde se toman las cargas
piezométricas tal como se muestra en el gráfico.

 Medir el diámetro de la tubería “D” en metros yanotarlo en la Tabla de
Datos.
 Medir la longitud de la tubería “L” en metros, la longitud comprende la
distancia entre el puntos extremos (1-4) en el cual se va a medir la pérdida
de carga por fricción.

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Laboratorio N°2: Pérdidas de Cargas en Tuberías

 Se enciende la bomba, al iniciar el ensayo se espera que se estabilice el
caudal.

 Una vez estabilizado el flujo en el Banco de...