Perdidas En Tuberias Por Accesorios

➢ Objetivos:



1. Determinar, analizar y comparar las pérdidas de carga producidas por diferentes tipos de aditamentos.

2. Determinar la constante de pérdida para accesorios como: codos, ensanchamientos, contracciones.



➢ Introducción:


La pérdida de energía (o carga) que se presentan en una conducción debido a elementos como: ensanchamientos, contracciones, válvulas,codos o curvas, etc. se denominan pérdidas secundarias por aditamentos. En estos elementos los efectos debidos a fricción son pequeños y más bien producen una perturbación de la corriente que origina remolinos y desprendimientos que son los que intensifican las perdidas y una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo. En todos los aditamentos se van a generar perdidas,aunque mayores en unos que otros, existen por ejemplo cambios bruscos y cambios suaves en los cuales las pérdidas son diferentes.
En este laboratorio se calcularán las magnitudes de dichas pérdidas ocurridas por estas fuentes mediante datos experimentales.


➢ Conceptos Teóricos:


Generalmente las pérdidas debidas a accesorios se d denominan perdidas menores o secundarias y sedeterminan experimentalmente. el termino perdida menor puede generar confusiones debido a que en algunas ocasiones estas pérdidas pueden superar a las que se presentan en la tubería, por ejemplo cuando se trabaja con una tubería corta y muchos accesorios. Se considera que las perdidas menores pueden despreciarse, si en promedio hay una longitud de 1000 diámetros entre cada pérdida menor, exceptuandolas ocasionadas por altas restricciones como es el caso de válvulas estranguladas.
Las pérdidas secundarias se presentan cuando hay un cambio en la sección de la trayectoria del flujo, en la dirección del flujo o existen restricciones en este, ejemplos son: una reducción, un codo y una válvula respectivamente.
Existen varios métodos para evaluar las perdidas secundarias. Uno de ellas se utilizaun coeficiente de perdidas adimensional y el otro emplea el método de la longitud equivalente.
El método del coeficiente de perdidas utiliza una expresión semejante a la de Darcy Weisbach, la cual es:





hra : Perdida de cabeza debido al accesorio.
K : Coeficiente adimensional de perdida.
V : Velocidad media.
g : Aceleración de la gravedad.

También se puede determinar el factor defricción para un flujo turbulento utilizando el diagrama de Moody. Calcular la magnitud de la pérdida de energía para un flujo laminar o para uno turbulento en conductos y tubos redondos. Reconocer las fuentes de pérdidas menores.

La ecuación de Darcy se puede utilizar para calcular la pérdida de energía en secciones largas y rectas de conductos redondos, tanto flujo laminar como turbulento. Ladiferencia entre los dos está en la evaluación del factor f, que carece de dimensiones.
Cuando se tiene un flujo laminar, el flujo parece desplazarse en forma de varias capas, una sobre la otra. Debido a la viscosidad del fluido, se crea una tensión de corte entre las capas del fluido.
La pérdida de energía debida a la fricción en un flujo laminar en conductos circulares se puede calcular apartir de la ecuación:
[pic]
En la que,


Para un flujo turbulento de fluidos en conductos circulares resulta más conveniente utilizar la ley de Darcy para calcular la pérdida de energía debido a la fricción. No podemos calcular f mediante un simple cálculo, como se puede hacer con el flujo laminar, pues el flujo turbulento no se conforma de movimientos regulares y predecibles. Está cambiandoconstantemente. Por eso se debe confiar en los datos experimentales para determinar los valores de f.
Las pruebas han mostrado que el número adimensional "f" depende de otros dos números, también adimensionales, el número de Reynolds y la rugosidad relativa del conducto. La rugosidad puede variar debido a la formación de depósitos sobre la pared, o debido a la corrosión de los tubos después de...