Pérdidas de carga en tuberías notas

PÉRDIDAS DE CARGA EN TUBERÍAS

INTRODUCCIÓN
El flujo de un líquido en una tubería sufre pérdida de energía debido a la fricción entre el líquido y las paredes de la tubería y a los accesorios quese emplean en ésta. Ésta se conoce habitualmente como pérdida de carga.
En el caso de tuberías horizontales, la pérdida de carga se manifiesta como una disminución de la presión en el sentido delflujo.
En 1850, Darcy y Weibasch, dedujeron experimentalmente una formula básica para el cálculo de pérdidas de carga por fricción en tuberías. Esta se define como la perdida de energía del fluido porel roce entre moléculas de agua y con las paredes de la tubería. Se expresa mediante la siguiente relación:

hf=fLDV22g

donde
hf pérdidas de carga lineal; m
f factor de de fricción;adimensional
L largo tubería; m
D diámetro interior tubería; m
V velocidad media; m/seg
g aceleración de gravedad; m/seg2

Esta misma relación permite el cálculo de pérdidas de carga por accesorios deuna conducción en tuberías, es decir donde el fluido cambia de dirección o de velocidad, como sucede en codos, curvas, tees, reducciones, válvulas, etc.

ha=KV22g

donde
ha pérdidas de carga local;m
K coeficiente de pérdida de carga por accesorio; adimensional
D diámetro interior tubería; m
V velocidad media; m/seg
g aceleración de gravedad; m/seg2
V22g carga de velocidad; m

Laecuación de Darcy puede representarse como pérdida por unidad de longitud como
hfL=f1DV22g

Expresión también conocida como pendiente de fricción.
Esta ecuación de Darcy puede ponerse en función delcaudal empleando la ecuación
Q = VA = VD2/4
V = QD2/4
donde
Q caudal o gasto circulante en la tubería, en m3/s
A sección transversal de la tubería, m2
V velocidad media; m/s

Sustituyendo enla ecuación de Darcy:
hf=fLDQD2/42
hf=fLD162Q2D4=0.00826fLQ2D5
o
hfL=Sf=0.00826fQ2D5

donde Sf es la pendiente de fricción

Pérdida de carga para flujo laminar y turbulento
La pérdida de...