perdida de carga

“AÑO DE LA INVERSIÓN PARA EL DESARROLLO RURAL
Y LA SEGURIDAD ALIMENTARIA”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
SEDE VALLE JEQUETEPEQUE

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ESCUELA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

INFORME : Práctica N° 02 “Perdidas de carga”
CURSO : Ingeniería de Alimentos I
DOCENTE : AlexanderSánchez González
ALUMNA : Rossana Vicente Muñoz
CICLO : VI
GUADALUPE - 2014

PÉRDIDAS DE CARGA
INTRODUCCIÓN

En este ensayo de laboratorio el problema a resolver específicamente es evaluar la perdida de energía que ocasiona un fluido ya sea laminar o turbulento (por la viscosidad) al pasar a través de un tubo que sufre unadisminución del área transversal en todo su recorrido. El análisis del comportamiento que presentará el fluido puede ser calculado; con errores muy insignificantes .Las pérdidas de carga a lo largo de un conducto de cualquier sección pueden ser locales o de fricción, su evaluación es importante para el manejo de la línea de energía cuya gradiente permite reconocer el flujo en sus regímenes: laminar,transicional o turbulento, dependiendo de su viscosidad.
Cuando el fluido es más viscoso habrá mayor resistencia al desplazamiento 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 pérdidas de carga.
Esta correspondencia de rugosidad-viscosidad ha sido observada pormuchos investigadores, dando a la correspondencia entre los números de Reynolds (Re), los parámetros de los valores de altura de rugosidad “k” y los coeficientes de fricción “f” que determinan la calidad de la tubería.



MARCO TEORICO
En el Análisis y Diseño de las instalaciones hidráulicas es necesario conocer las
expresiones que relacionan el aumento o disminución de energía hidráulica(Bernoulli) que sufre el fluido al atravesar el elemento o componente con el caudal.
Es muy habitual designar a las pérdidas de energía hidráulica que sufre el fluido
como Pérdidas de Carga, siendo éstas debidas a la fricción entre fluido y las
paredes sólidas o también por la fuerte disipación de energía hidráulica que se
produce cuando el flujo se ve perturbado por un cambio en su dirección,sentido o
área de paso debido a la presencia de componentes tales como adaptadores, codos
y curvas, válvulas u otros accesorios.

La pérdida de carga que sufre el fluido al atravesar un elemento es generalmente
una función del caudal o velocidad media (v), de las características del fluido ( ρ y µ),
de parámetros geométricos característicos del elemento (L0,...,Lm, α0, α1,…,αk) y de
larugosidad del material .


Como es habitual en Mecánica de Fluidos el estudio de las pérdidas de carga se
realiza de forma adimensional y para ello se define un coeficiente adimensional
conocido como coeficiente de pérdidas (K) que es la relación entre las pérdidas de
energía mecánica que se producen en el elemento por unidad de masa de fluido
circulante (g·hL) y una energía cinética por unidadde masa característica del flujo en
el elemento (v2/2) (por ejemplo en un conducto de sección constante esta energía
cinética por unidad de masa será la del fluido que circula por el conducto).


Definido este coeficiente es posible escribir:



o en función del caudal volumétrico:

siendo R la característica hidráulica del elemento con dimensiones de altura partido
por caudal alcuadrado.
De la misma forma que la Ec. 1 expresa que las pérdidas de carga de un elemento
dependen de una serie de parámetros dimensionales, el coeficiente K depende de
otros parámetros adimensionales Π1,Π2,…,Πn, tales como el número de Reynolds,
rugosidad relativa y relaciones geométricas, construidos a partir de los
dimensionales que aparecen en la Ec. 1. El número de estos parámetros...