PERDIDAS DE CARGA EN DUCTOS Y ACCESORIOS LUP




PERDIDAS DE CARGA EN DUCTOS Y ACCESORIOS

RESUMEN

Analizar la magnitud de las pérdidas en tuberías y accesorios por efecto de la viscosidad de un fluido y su fricción con las paredes rugosas del conducto. Se determinará el coeficiente de pérdidas en una tubería con la ecuación de Darcy- Weisbach que es la general para explicar la pérdida de energía durante el movimiento del agua líquida. Conello se podrá determinar la rugosidad de la tubería mediante el diagrama de Moody. También se analizarán las pérdidas en un codo de 90º, que representará a los accesorios, para compararlas con las de la tubería.
En el siguiente informe se describir en forma teórica y en forma práctica la perdida de carga en conducción de fluidos.

I. OBJETIVOS

Familiarizar a estudiante con aspectos relacionadoscon la perdida de carga en tuberías y accesorios.
Proporcionar conocimientos prácticos sobre la perdida de energía por fricción en tuberías: en tramos rectos y en accesorios (contracciones, expansiones, codos y vueltas)
Conocer la metodología para el cálculo del factor de fricción y de los coeficientes de pérdida de carga en accesorios.
Analizar la variación del factor de fricción y elcoeficiente de pérdida de carga de varios accesorios, con respecto al régimen de flujo

II. FUNDAMENTO TEORICO
Durante el desplazamiento de un fluido incompresible a través de un ducto cerrado se originan perdidas de energía por efecto de la fricción en tramos rectos de tubería así como en accesorios.
En el primer caso esta perdida puede determinarse en los tramos rectos de sección constante usando laecuación de darey-weisbach.

hf= perdida de carguen tramo recto.
f = factor de fricción.
L = longitud de la tubería.
D = diámetro
V= velocidad
g= gravedad.
Para los accesorios (válvulas, codos, tés, contracciones. La perdida de carga se calcula en base a la ecuación.

ha = perdida de carguen accesorios por unidad de peso en fluido
K = coeficiente de pérdida de carga
V = velocidad
Consideremos para lasformulas:
, el término , puede expresarse en términos de alturas piezometricas o manométricas, quedando a expresión de la siguiente manera: piezometrica:
: Diferencia DE laturas piezometricas
Manométrica : donde
DETERMINACION DEL FACTOR DE FRICCION Y DE COEFICIENTE DE PERDIDA DE CARGA EN ACCESORIOS (k)
A.- tramos rectos (tres tipos de tubería)
En este caso se aplica la ecuación deBernoulli se considera un fluido incompresible que circula atravesó de un ducto cerrado de sección constante.






D = diámetro interno de la tubería
L = longitud del tramo recto
Figura 1: diagrama esquemático de flujo a través de una tubería de un tramo horizontal.

..
De donde:


Entonces


Remplazamos en la ecuación de darcy:


B.- expansión:
Está formada por los tramos de longitud YOriginando perdidas de carga en tramo recto





De la ecuación de Bernoulli (entre 1-2) considera la perdida de carga para este accesorio será.


ha = perdida de carga en accesorios
hf = perdida de carga en tramos rectos(calcular con 1) remplazando el valor ha (2) en la ecuación (6), despejando K:







V1 = velocidad mayor
C.- contracción:
Está formada por los tramos restos de longitud L1 y L2originado perdidas de carga en tramo recto.
La ecuación de Bernoulli considera la perdida carga para este accesorio será Análogamente de la ecuación 2 y 6 se obtiene
ha = perdida de carga
hf = perdida de carga en tramos rectos.








D.- En codo:
En el grafico se compaña de dos tramos rectos donde se producirá respectivamente la perdida de carga equivalente.
Siguiendo el procedimiento descrito enlos casos anteriores aplicando a la figura se obtendrá la misma experiencia que para el codo estándar (ecuación anterior) análogamente de la ecuación (1) y (6), se obtendrá.




E.- perdida de carga en vueltas en U
Obteniendo el procedimiento descrito en el caos anterior aplicando a la figura se obtendrá la misma expresión que para el codo estándar (ecuación anterior)





F.- pérdida de carga e...