Minas

PERDIDAS SECUNDARIAS EN TUBERIAS A PRESIÓN
DarcyWeisbach

hf
Pérdidas en
una tubería

Primarias o de
Fricción

HazenWilliams
Manning
otros

hl
Secundarias o
Locales

1

Además de las pérdidas de energía por fricción, hay otras pérdidas "menores" asociadas
con los problemas en tuberías.
Se considera que tales pérdidas ocurren localmente en el disturbio del flujo. Estasocurren
debido a cualquier disturbio del flujo provocado por curvaturas o cambios en la sección.
Son llamadas pérdidas secundarias (locales o menores) porque pueden despreciarse con
frecuencia, particularmente en tuberías largas donde las pérdidas debidas a la fricción son
altas en comparación con las pérdidas locales.

Sin embargo en tuberías cortas y con un considerable número de accesorios,el
efecto de las pérdidas locales será grande y deberán tenerse en cuenta
Las pérdidas menores son provocadas generalmente por cambios en la velocidad, sea
magnitud o dirección.
Experimentalmente se ha demostrado que la magnitud de las pérdidas es
aproximadamente proporcional al cuadrado de la velocidad.
Es común expresar las pérdidas menores como función de la cabeza de velocidad en eltubo, V2/2g
Donde :
hl
k
V
g

es la pérdida local
el coeficiente de pérdidas locales
es la velocidad media de la tubería
es la gravedad

Pérdidas locales en una expansión súbita:
Un ensanchamiento súbito en la tubería provoca un incremento en la presión de P 1 a P2 y un
decrecimiento en la velocidad de V1 a V2

Separación y turbulencia ocurre cuando el flujo sale del tubo máspequeño y las condiciones
normales del flujo no se restablecen hasta una cierta distancia aguas abajo
Dado que
k
Según fórmula de Borda= Hl=

Descarga de una tubería en un tanque:
Un caso especial sucede cuando un tubo descarga en un tanque. El área a1 del tubo es muy
pequeña comparada con el área a2 del tanque; entonces

k

=1

y

Pérdidas locales en una contracción súbita:

Elflujo a través de una contracción súbita usualmente involucra la formación de una vena
contracta en el tubo pequeño, aguas abajo del cambio de sección. La pérdida total de
energía en una contracción súbita se debe a dos pérdidas menores separadamente. Éstas
son causadas por:
La convergencia de las líneas de corriente del tubo aguas arriba a la sección de la vena
contracta.
La divergencia delas líneas de corriente de la sección de la vena contracta al tubo aguas
abajo.
Para la vena contracta, ac = Cc a2 donde Cc es el coeficiente de contracción

Por continuidad,
ac Vc = a2 V2 Vc = (a2 V2)/ ac

Y dado que

resulta que :

k

Salida de una tubería de un tanque:
Un caso especial ocurre en el flujo que entra a una tubería proveniente de un tanque.
Como la pérdida de energíadepende del valor del coeficiente de contracción Cc, pueden
hacerse varias modificaciones en la forma de la entrada al tubo para reducir las pérdidas.
Por ejemplo una entrada de boca campana reduce considerablemente el coeficiente de
pérdidas K

Curvaturas, válvulas, secciones asimétricas, etc
Es difícil desarrollar expresiones analíticas exactas para determinar la pérdida de energía
encodos, válvulas, etc. Por lo tanto la pérdida de energía se expresa simplemente de la
forma:

Aplicación de las pérdidas menores en la práctica
Sistema de tubería con pérdidas por fricción y locales (una válvula de compuerta):

Considerando una tubería horizontal uniforme en la cual se encuentra una válvula de
compuerta, aplicando la ecuación de Bernoulli entre las secciones (1) y (2) dela figura, se
tiene:

La válvula de compuerta es una válvula que abre mediante el
levantamiento de una compuerta o cuchilla (la cuál puede ser
redonda o rectangular) permitiendo así el paso del fluido.

PROBLEMA 1:
Calcula el valor de H (pérdidas por fricción + pérdidas por accesorio) del siguiente esquema:

K=0.5

K=1
K=0.5

Método de la longitud equivalente
Este método no es...