PR CTICA 5

PRÁCTICA 5. PÉRDIDA DE PRESIÓN EN UNA DESVIACIÓN LATERAL Y EN UNA VÁLVULA DE BOLA.
Objetivo: Medir las pérdidas de presión que ocurren en una tubería y en una válvula y comparar los datos experimentales con los obtenidos mediante ecuaciones.
Introducción.

Fundamento teórico.
La variedad en diseños de válvulas dificulta una clasificación completa. Si las válvulas se clasificaran según suresistencia que ofrecen al flujo, las que presentan un paso directo del flujo, como las válvulas de compuerta, bola, macho y de mariposa pertenecen al grupo de baja resistencia; las que tienen un cambio en la dirección del flujo, como las válvulas de globo y angulares, están en el grupo de alta resistencia.
Muchos experimentos han demostrado que la perdida de presión debida a válvulas y accesorios esproporcional a la velocidad elevada a un exponente constante. Cuando la caída de presión o pérdida de presión se grafica contra la velocidad en coordenadas logarítmicas, la curva resultante es por tanto una línea recta. En el régimen de flujo turbulento, el valor del exponente de v se ha encontrado que varía aproximadamente entre 1.8 y 2.1 para diferentes diseños de válvulas y accesorios. Sinembargo, en todos los casos prácticos, se acepta que la caída de presión o pérdida de presión debida al flujo de fluidos de régimen turbulento en válvulas y accesorios varía con el cuadrado de la velocidad.
Una válvula de bola, conocida también como de "esfera", es un mecanismo que sirve para regular el flujo de un fluido canalizado y se caracteriza porque el mecanismo regulador situado en el interiortiene forma de esfera perforada. Se abre mediante el giro del eje unido a la esfera o bola perforada, de tal forma que permite el paso del fluido cuando está alineada la perforación con la entrada y la salida de la válvula. Cuando la válvula está cerrada, el agujero estará perpendicular a la entrada y a la salida. La posición de la manilla de actuación indica el estado de la válvula (abierta ocerrada). Las aplicaciones más frecuentes de la válvula de bola son de obertura/cierre. No son recomendables usarlas en servicios de parcialmente abiertas por un largo tiempo bajo condiciones de alta caída de presión a través de la válvula, ya que los asientos blandos pueden tener tendencia a salir de su sitio y obstruir el movimiento de la bola.
En la industria de fabricación de válvulas, sobretodo en relación con válvulas de control, es conveniente expresar la capacidad de la válvula y las características del flujo de la válvula en función de un coeficiente de flujo; en Estados Unidos y Gran Bretaña, el coeficiente de flujo que se usa se designa como Cv y se define por:
Cv = caudal de agua en galones de E.U.A. o imperiales por minuto, a 60“F (15.6T) que produce una pérdida de presión deuna libra por pulgada cuadrada en la válvula.
Otro coeficiente usado en algunos países, particularmente en Europa, es Kv y se define así:
Kv = caudal de agua en metros cúbicos por hora (m3 /h) que produce una pérdida de presión de un kilogramo fuerza por centímetro cuadrado (kgf/cm2 ) en la válvula. Un kgf/cm2 es igual a 0.980665 bar (exactamente) y también se usa el nombre de kilopondio (kp) enlugar de kilogramo fuerza, es decir, 1 kp/cm* = 1 kgf/cm2 . Para un flujo determinado, podemos conocer la caída de presión que tendrá una válvula utilizando el valor de Cv que proporciona el fabricante:

Parte experimental.
La práctica se lleva a cabo en el equipo para estudio de flujo de fluidos y bombas de diferentes tipos FF-DF-350l ubicado en el laboratorio de Ingeniería Química.
Elprocedimiento es igual al del a práctica anterior:
1. Preparar el equipo con agua.
2. Preparar las tuberías en las cuales se trabajará.
3. Abrir la válvula del caudal a un determinado flujo, esperar a que el medidor de presión se estabilice, y anotar el dato.
4. Aumentar el flujo y repetir el paso anterior.
5. Hacer esto para varios flujos y tomar notas.
Parte 1

Reporte.
1. Calcular el ΔP teórico...