Perdidas de presion en tubo recto

OBJETIVOS

GENERALES:
Determinar y analizar los factores que influyen en la caída de presión en tuberías, válvulas y accesorios.

PARTICULARES:
a) Determinar la caída de presión por fricción en tubos rectos de diámetros y rugosidades diferentes y observar cuál de estos dos factores es mas determinante en la caída de presión.
b) Determinar la caída de presión por fricción a través deaccesorios y válvulas en forma experimental.
c) Calcular la longitud equivalente de las válvulas y accesorios y comprar los resultados experimentales con los de la literatura.

INTRODUCCION

Muchos problemas ingenieriles se relacionan con flujos en conductos como ejemplos tenemos los siguientes: bombeo de petróleo por tuberías, flujo de agua en canales abiertos, extrusión de plásticos yflujo de un fluido a través de un filtro. En los problemas de flujo en conducciones se trata generalmente de obtener la relación existente entre la caída de presión y la velocidad volumétrica de flujo, así tenemos que si se conocen las distribuciones de velocidad y presión en el sistema, se pueden encontrar las relaciones que se desean.
Debido a que para muchos sistemas que presentan gran interésen ingeniería no es posible calcular los perfiles de velocidad y presión, hay que recurrir a otros métodos para encontrar la caída de presión en función del caudal y la fuerza resistente en función de la velocidad. Para ello se utilizan algunos datos experimentales de estas variables con el fin de construir gráficas o correlaciones que permitan estimar el comportamiento de flujo de sistemasgeométricamente semejantes. Para el establecimiento de estas correlaciones conviene utilizar variables adimensionales.
Así tenemos que utilizando el análisis dimensional para el tratamiento del flujo a través de conductos se obtienen los parámetros importantes del flujo de un fluido incompresible en un tubo circular y de sección transversal constante.
Variable | Símbolo | Dimension |
Caída depresión | ∆p | M/Lt2 |
Velocidad | ν | L/t |
Diámetro del tubo | D | L |
Longitud del tubo | L | L |
Rugosidad del tubo | e | e |
Viscosidad del fluido | µ | M/Lt |
Densidad del fluido | ρ | M/L3 |



Sección de tubería.
La relación L/D, representa la longitud equivalente relativa y, es característica de cada accesorio, en la tabla, se presentan algunos valores de L/D en accesorios.De acuerdo con el principio de conservación de energía; la energía total que entra al sistema debe ser igual a la energía total que sale del sistema. La ecuación de Bernoulli , es un medio de expresar la aplicación de la Ley de Conservación de energía al flujo de fluidos incompresibles en tuberías, realizando un balance entre los puntos 1 y 2 de la figura 1 se obtiene:

h L puede despreciarsesiempre y cuando el sistema no presente cambios de energía interna. En concordancia con lo anterior, el cambio de energía interna en un flujo permanente, adiabático e incompresible se conoce también como la pérdida de la carga.
Para manejar fluidos, generalmente se emplean ductos cerrados llamados y para direccionar el flujo se emplean válvulas y accesorios.
Como la caída de presión queexperimenta un fluido al pasar a través de una tubería es debida a al energía pérdida por el rozamiento (fricción) del fluido, los accesorios nos dan caída de presión por al cambio de dirección del flujo.
Las válvulas sirven además de para regular el flujo de fluidos, para aislar equipos o tuberías para el mantenimiento, sin interrumpir otras unidades conectadas. En el diseño de las válvulas se ha deevitar que cambios de temperatura, presión y deformaciones de las tuberías conectadas, distorsionen o establezcan una mala alineación de las superficies de sellado. Estas últimas deberán ser de material y diseños tales que la válvula permanezca hermética durante un periodo de servicio razonable.
Del mismo modo que en las tuberías, la ciada de presión en accesorios fluido en una tubería, y...