Proyectode Hormigon

PERDIDAS DE CARGAS EN TUBERIAS

5.1.- OBJETIVO.
* Determinar las ecuaciones que relacionen la velocidad y caudal versus la perdida de carga para el tramo recto de una tubería.
* Determinar los coeficientes de fricción, y rugosidad para las tres fórmulas propuestas en la práctica.
* Comparar resultados obtenidos de los coeficientes de fricción con los mostrados en bibliografía.5.2.- FUNDAMENTO TEORICO.

5.2.1 INTRODUCCION.
En la aplicación de los métodos de ana1isis de los capítulos anteriores, no ha sido necesario el cálculo de Las perdidas de energía por fricción, debido a que se trata do problemas locales d flujo donde las pérdidas que se han evaluado se deben mas. bien a efectos de aceleraciones súbitas del flujo o a separaciones del mismo Sin embargo, enestructuras largas La pérdida por fricción es muy importante, por lo que ha sido objeto de investigaciones teórico experimentales para llegar a soluciones satisfactorias de fácil aplicación.
Para estudiar el problema de la resistencia al flujo resulta necesario volver a La clasificación inicial de los flujos y considerar las grandes diferencias de su comportamiento entre los flujos laminar y turbulentoOsborne Reynolds (1883) en base a sus experimentos fue el primero que propuso el criterio para distinguir ambos tipos de fluido mediante el número que lleva su nombre, el cual permite evaluar la preponderancia de las fuerzas viscosas sobre las de inercia
En el caso de un conducto cilíndrico a presión, el número de Reynolds se define así:
Re=VDv
Donde V es la velocidad media D el diámetrodel conducto y v la viscosidad cinemática del fluido.
Reynolds encontró que en un tubo el flujo laminar se vuelve inestable cuando Re ha rebasado un valor critico, para tornarse después en turbulento de acuerdo con diferentes investigadores el número critico de Reynolds adquiere valores muy distintos que van desde 2000 .(determinado el número de Reynolds) basta 40000 (calculado por Eckman). Deello se deduce que dicho valor depende mucho de los disturbios iníciales y define además in cierto limite, abajo del cual éstos se amortiguan estabilizando al flujo laminar.
Es interesante observar que, tanto el flujo laminar como el turbulento, resultan propiamente de la viscosidad del fluido por lo que, en ausencia de la misma, no habría distinción entre ambos. Es mas aun en flujo turbulento elesfuerzo tangencial o de fricción, producido por el intercambio en la cantidad de movimiento entre partículas que fluctúan lateralmente, en cierto modo es resultado de los efectos viscosos En este capítulo se presentan los resultados experimentales más importantes para el calculo de la resistencia al flujo de líquidos, en conductos sencillos a pres ion para después poder analizar sistemas máscomplejos.
Los resultados que aquí se presentan son los de mayor interés práctico. Sin embargo Si el lector desea un estudio más profundo de la teoría de la resistencia al flujo.
Finalmente, conviene presentar aquí algunos conceptos importantes que serán utilizados posteriormente.

 Cuando la superficie de la pared de un conducto se amplifica, observamos que está formada por irregularidades oasperezas de diferentes alturas y con distribución irregular o aleatoria. Dicha característica es difícil de definir científicamente pues depende de factores como la altura media de las irregularidades de la superficie, la variación de la altura efectiva respecto de la altura media, la forma y distribución geométrica, la distancia entre dos irregularidades vecinas, etcétera.
Puesto que prácticamentees imposible tomar en consideración todos esos factor es, se admite que la rugosidad puede expresarse por la altura media e de las asperezas (rugosidad absoluta), como un promedio obtenido del resultado de un cálculo con las características del flujo, mas no propiamente por el obtenido como la media de las alturas determinada físicamente de la pared, en cada conducción. Es más importante la...