Perdida De Varga

Introducción

Actualmente las industrias utilizan fluidos para su funcionamiento optimo, siendo el método para transportar los mismos de un lugar a otro por un sistema de tuberías. Las tuberías de sección circular son las más frecuentes ya que estas ofrecen mayor resistencia estructural y mayor sección transversal para el mismo parámetro exterior que cualquier otra forma.
Las pérdidas decargas en tuberías, son pérdidas de energías dinámicas del fluido, esto debido a la fricción que existen entre las partículas del fluido y las paredes de la tubería que las contiene. Las pérdidas pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, o accidentales o localizadas, debido a ciertas circunstancias particulares como el estrechamiento de la tubería.
Muchas formulas empíricas han sidopropuestas para la solución de los problemas entre los flujos, sin embargo dichas formulas son muy limitadas debido a que solo pueden aplicarse cuando las condiciones de trabajo se asemejen a las condiciones de los experimentos de donde derivan estas formulas.
Debido a los diferentes fluidos que se utilizan en las industrias, una ecuación que funcione con cualquier fluido es de gran ayuda, como loes la ecuación de darcy que puede ser deducida por análisis dimensional, sin embargo una de sus variables en la formula debe ser determinado experimentalmente.
La solución de cualquier problema de flujo de fluidos requiere un conocimiento previo de las propiedades físicas del fluido en cuestión. Valores exactos de las propiedades de los fluidos que afectan a su flujo, principalmente la viscosidady el peso específico.

Perdidas de cargas

El flujo de un líquido en una tubería viene acompañado de una pérdida de energía, que suele expresarse en términos de energía por unidad de peso de fluido circulante (dimensiones de longitud), denominada habitualmente pérdida de carga.
En el caso de tuberías horizontales, la pérdida de carga se manifiesta como una disminución de presión en el sentidodel flujo.
La pérdida de carga está relacionada con otras variables fluido-dinámicas según sea el tipo de flujo, laminar o turbulento. Además de las pérdidas de carga lineales (a lo largo de los conductos), también se producen pérdidas de carga singulares en puntos concretos como codos, ramificaciones, válvulas, etc.

Pérdidas lineales.

Las pérdidas lineales son debidas a las tensionescortantes de origen viscoso que aparecen entre el fluido y las paredes de la tubería. Considerando flujo estacionario en un tramo de tubería de sección constante, las pérdidas de carga se pueden obtener por un balance de fuerzas en la dirección del flujo:

fuerzas de presión + fuerzas de gravedad + fuerzas viscosas = 0

Las características de los esfuerzos cortantes son muy distintas en función deque el flujo sea laminar o turbulento. En el caso de flujo laminar, las diferentes capas del fluido discurren ordenadamente, siempre en dirección paralela al eje de la tubería y sin mezclarse, siendo el factor dominante en el intercambio de cantidad de movimiento (esfuerzos cortantes) la viscosidad. En flujo turbulento, en cambio, existe una continua fluctuación tridimensional en la velocidad delas partículas (también en otras magnitudes intensivas, como la presión o la temperatura), que se superpone a las componentes de la velocidad. Este es el fenómeno de la turbulencia, que origina un fuerte intercambio de cantidad de movimiento entre las distintas capas del fluido, lo que da unas características especiales a este tipo de flujo.
El tipo de flujo, laminar o turbulento, depende delvalor de la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas, es decir del número de Reynolds Re, cuya expresión se muestra a continuación de forma general y particularizada para tuberías de sección transversal circular:

Re= ρ V Dμ = V Dμρ =4 Qπ D2Dv= 4 Qπ D v
Siendo:

* ρ la densidad del fluido.
* V la velocidad media.
* D el diámetro de la tubería....