Practicas de hidrodinamica

Universidad Tecnológica de México
Campus Atizapán

Ingeniería Civil

MATERIA: HIDROMECÁNICA

ÁREA: INGENIERÍA

CUATRIMESTRE: SEXTO

NOMBRE DE LA PRACTICA. Fecha Elaboración:__________

Fecha Revisión:______________

Pérdidas en obras de toma Responsable:_____________

OBJETIVO.

Observaráfísicamente las perdidas por fricción generadas en un sistema de tuberías y de las pérdidas locales que se presentan en los accesorios y válvulas del tablero hidráulico. Determinará de forma experimental, el coeficiente de fricción en tuberías de diferente rugosidad y diámetro, así como de válvulas y accesorios.

NORMAS DE SEGURIDAD.
❖ Trabajar dentro de la línea de seguridad

EQUIPO DESEGURIDAD.
❖ Bata.
❖ Zapatos cerrados.

INVESTIGACIÓN PREVIA

A) Pérdidas en tuberías.

B) Teorema de la energía de Bernoulli

C) Clasificación y descripción general de las turbomáquinas.

EQUIPO:

• 1 Banco hidráulico
• 1 Tablero de red de tuberías
• 1 Cronómetro

1 Termómetro

• 1 Flexómetro

MATERIALES:

• Agua.

MARCO TEÓRICO:

Entodos los sistemas de conducción de agua, donde hay un flujo de este liquido que circula de un punto a otro, siempre se presentan diferencias de presión. Conocidas como "pérdidas", sin embargo estas ya fueron cuantificadas y consideradas dentro del Teorema de Bernoulli.

Las primeras consideraciones realizadas por el matemático suizo Daniel Bernoulli en 1730, sentó las bases de la hidrodinámicamoderna y aún hasta nuestros días sigue vigente su Teorema. Donde se define que para un fluido incompresible se presentan diferentes tipos de energía (posición, velocidad, presión) y que estas están sujetas a la ley de la conservación de la energía, por lo que existen diferencias que corresponden a las pérdidas por fricción.

Existen dos tipos de perdidas en conductos cerrados como son: primarias(fricción) y secundarias (locales), la importancia de las pérdidas dependerá de la longitud de las tuberías a mayor longitud la pérdidas por fricción se incrementan y en caso de tuberías pequeñas las perdidas por accesorios es fundamental y en su caso la pérdidas por fricción son despreciables, para el cálculo de las pérdidas de carga en tuberías juegan un papel determinante, los dos factoressiguientes: el que la tubería sea lisa o rugosa y el que el régimen sea laminar o turbulento, a continuación se presenta la ecuación de Bernoulli para un conducto cerrado:

Z1 + P1/( + V12/2g = Z2 + P2/( + V22/2g + hf1-2

En el primer término de la ecuación anterior, cada uno de los elementos anteriores corresponde en su caso a las cargas de posición (Z1), presión (P1/() y velocidad (V12/2g) ylas unidades están dadas en metros, en el segundo termino existe un elemento extra que corresponde a las pérdidas por fricción (hf1-2).

Existen diversas tablas, curvas, y nomográmas para el cálculo del término hf1-2 , sin embargo la forma mas precisa de calcular las pérdidas es aplicar la ecuación de Darcy-Weisbach, que esta basada en experimentos realizados con tuberías de agua de diámetroconstante, demostraron que la pérdida de carga es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad media en la tubería y a la longitud de la tubería e inversamente proporcional al diámetro de la misma.

Hf1-2 = λ (L/D) (V2/2g)

Donde λ corresponde al coeficiente de fricción con unidades adimensionales, y este valor esta en función de :

λ = ƒ(v, D, ρ, (, k)

Y en el caso mas general λ,coeficiente adimensional de pérdida de carga es función de dos variables adimensionales: el numero de Reynolds y la rugosidad relativa.
PREPARACIÓN DE LA PRÁCTICA:

- Se verifican cada una de las conexiones del tablero de tuberías, no estén sueltas o fuera de su lugar.

- Asegurarse que la válvulas de alimentación del tablero este cerrada para evitar daños al equipo o pérdida del mercurio...