Perdidas de carga

1.2 Pérdidas de carga.
A medida que un fluido fluye por un conducto, tubería o algún otro conducto, ocurren pérdidas de energía debidas a la fricción; tales pérdidas de energía se llamanpérdidas mayores. Las pérdidas debidas a cambios puntuales en las condiciones del flujo, por ejemplo: cambios de dirección, reducciones o expansiones en el área de paso del flujo, elementosexternos como válvulas, filtros, etc., se conocen como pérdidas menores. Tales pérdidas de energía traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo.1.2.1 Perdidas mayores
La pérdida de energía debida a la fricción corresponde a la energía que se utiliza en vencer los esfuerzos de corte existentes en el sistema. La fricción esproporcional al cuadrado de la velocidad del flujo (v2/ 2g) y al cociente entre la longitud y el diámetro de la corriente de flujo. Para el caso del flujo en tuberías, las pérdidas mayores seexpresan según la Ecuación de Darcy:
Ec. 2
Donde :
: factor de fricción
L : longitud de la tubería
D : diámetro de la tubería
: velocidad media a travésde la tubería
g : aceleración debida a la gravedad
Si el régimen de flujo es laminar, el factor de fricción f se expresa como:
Ec. 3
Donde Re corresponde al número deReynolds:
Ec.4
Si el régimen de flujo es turbulento, a partir de una cierta velocidad de flujo el factor de fricción se hace independiente del número deReynolds y depende sólo de las características de la tubería (principalmente de su rugosidad). La rugosidad relativa es el cociente entre la rugosidad media de las paredes de la tubería y eldiámetro de la misma(ε/D ). Si se conoce el número de Reynolds y la rugosidad relativa de la tubería, es posible determinar gráficamente el factor de fricción a partir de un Diagrama de Moody.