Linea d Energia

LABORATORIO MECANÍCA DE FLUIDOS
LINEA PIEZOMÉTRICA O DE GRADIENTE HIDRAULICO Y DE ENERGÍA


Yilber Mauricio Zuluaga Zuluaga
214598
Sergio Moncada Pastrán
214269
Juan David Ramirez
214999

RESUMEN. En este documento se presenta el análisis de datos de una tubería con aditamentos de cambios suaves, el cual fue sometido a un flujo constante de agua, a partir del cual se determinaronlas líneas imaginarias de gradiente hidráulico y energía; Con la determinación de estas líneas se obtuvieron las perdidas por fricción, despreciando las perdidas generadas por los accesorios tales como codos, entradas, reducción y ampiación del diámetro de la tubería.
Palabras claves. Flujo, Línea de energía, Linea Gradiente Hidraulico (Piezométrica).
ABSTRACT. This document describes the dataanalysis at the pipe…
KEY WORDS. Flow..

Angel Giovanny Palacios
213572
Ivan Gerardo Martinez
214595
Jaime H runsa
273325

INTRODUCCIÓN
Cuando se analiza un flujo a través de una tubería generalmente lo que se busca es determinar las perdidas de energía que el flujo sufre a lo largo del recorrido o entre dos puntos del mismo, por lo que resulta de gran utilidad conocer los valores deenergía del fluido en diferentes puntos de la tubería con el fin de construir un “perfil” o “diagrama” que permita ver con mas facilidad las variaciones de energía a lo largo del recorrido. Según [1] una línea de energía es una línea imaginaria que une los puntos que indican en cada sección la energía total por unidad de peso (H) del flujo. En otras palabras los puntos en la línea de energía de unasección corresponden a la suma de la cabeza de posición, la cabeza presión y la cabeza de velocidad en esa sección. Ahora bien, si se toma la definición de [1] para línea piezometrica: línea que une los puntos correspondientes a la cabezas de posición y de presión, la línea de energía puede definirse también como una línea imaginaria que une los puntos que corresponden a la suma de la líneapiezometrica y la cabeza de velocidad.
De lo anterior se puede ver que, en condiciones ideales, la línea de energía debería ser una recta a lo largo de toda la tubería, es decir que la energía en el flujo es la misma a lo largo del recorrido; pero como en toda tubería se presentan pérdidas por fricción la línea de energía en condiciones reales ofrece una pendiente y dicha pendiente representa las perdidaspor fricción entre dos puntos, de allí la utilidad de calcular la línea de energía para una tubería.

1. OBJETIVOS
1.1 OBJETIVO GENERAL
* Calcular y dibujar la línea de energía y la línea de gradiente hidráulico del sistema.

1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.
* Determinar los valores para las cabezas de posición, de presión y de velocidad en los diferentes puntos de la tubería.
*Determinar las perdidas por fricción en los diferentes puntos de la tubería.
* Observar y analizar los posibles puntos de corte de la línea piezometrica con el volumen de control.

2. MARCO TEORICO

PERDIDAS DE CARGA EN UNA TUBERIA.
Según [2] las pérdidas de carga en una tubería son de dos clases: primarias y secundarias.
Las perdidas primarias son las provocadas en el contacto del fluidocon la superficie de contacto misma de la tubería (capa limite), rozamiento de unas capas de fluido con otras (régimen laminar) o de las partículas de fluido entre si (régimen turbulento).
Las pérdidas secundarias son las pérdidas de forma, que tienen lugar en las transiciones, codos, válvulas y en toda clase de accesorios de la tubería.
También de [2] se tiene que a finales del siglo pasadoexperimentos realizados con tuberías de agua de diámetro constante demostraron que la perdida de carga era directamente proporcional al cuadrado de la velocidad media de la tubería y a la longitud de la tubería e inversamente proporcional al diámetro de la misma, la fórmula fundamental que expresa lo anterior es la ecuación de Darcy-Weisbach:
Hrp=γLDr22g

Donde:
Hrp = Perdida de carga primaria...