Reporte Hidraulica 1




UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE CIVÍL
HIDRÁULICA
ING. CARLOS SALVADOR GORDILLO
Grupo 1.1




















REPORTE #1
































NTRODUCCIÓN


Los sistemas de flujo de un fluido presentan pérdidas de energía por fricción, y para el cálculo de dichas pérdidas utilizamos el principio de energía, conforme el fluido que pasa porlos ductos y tubos, ocurren pérdidas por cambios en el tamaño de la trayectoria del flujo y pérdidas de energía por las válvulas y accesorios. La realización de esta práctica de laboratorio tiene como propósito identificar, analizar y calcular las pérdidas por fricción de un fluido en un sistema con tuberías, ya que el flujo de un fluido ideal es mucho más complejo que el de un fluido ideal,debido a la viscosidad de los fluidos reales, en su movimiento aparecen fuerzas cortantes entre las partículas fluidas y las paredes del contorno y entre las diferentes capas de fluido, y como consecuencia, los problemas de flujos reales se resuelven aprovechando datos experimentales y utilizando métodos semiempíricos.

Existen dos tipos de flujos permanentes en el caso de flujos reales, los cualesson necesarios de entender, estos son el flujo laminar y el flujo turbulento. Ambos tipos de flujos vienen gobernados por leyes distintas.






























OBJETIVOS


1. Identificar la perdida de energía por fricción en una tubería simple.


2. Determinar el tipo de flujo en una tubería según el criterio del número de Reynolds.


3. Explicar la variación de la perdida de energía porfricción según el caudal y el diámetro.


4. Describir el comportamiento de la perdida de energía según el tipo de flujo.























Pérdida de Energía por Fricción en Tuberías
Flujo de fluidos en tuberías

Flujo laminar
En el flujo laminar las partículas fluidas se mueven según trayectorias paralelas, formando el conjunto de ellas capas o laminas. Los módulos de las velocidades de capasadyacentes no tienen el mismo valor. El flujo laminar está gobernado por la ley que relaciona la tensión cortante con la velocidad de deformación angular, es decir, la tensión cortante es igual al producto de la viscosidad del fluido por el gradiente de as velocidades o bien. La viscosidad del fluido es la magnitud física predominante y su acción amortigua cualquier tendencia a la turbulencia.Velocidad critica
La velocidad crítica de interés práctico para el ingeniero es aquella velocidad por debajo de la cual toda turbulencia es amortiguada por la acción de la viscosidad del fluido. La experiencia demuestra que un límite superior para el régimen laminar, en tuberías, viene fijado por un valor del numera de Reynolds alrededor del 2000, en la mayoría de los casos prácticos.

Numero deReynolds
El número de Reynolds que es un grupo adimensional, viene dado por el cociente de las fuerzas de inercia por las fuerzas debidas a la viscosidad.
Para tuberías circulares, en flujo a tubería llena,


En el caso de los conductos de sección recta no circular se utiliza como longitud característica el número de Reynolds el radio hidráulico R, igual al cociente del área de la sección recta porel perímetro mojado, expresando el cociente en m. El número de Reynolds es ahora:










Flujo Turbulento
En el flujo turbulento las partículas fluidas se mueven de forma desordenada en todas las direcciones. Es imposible conocer la trayectoria de una partícula individualmente.
La tensión cortante en el flujo turbulento puede expresarse así:

Done un factor que depende de la densidad delfluido y de las características del movimiento. El primer término entre paréntesis representa los efectos debidos a la viscosidad, y el segundo tiene en cuenta los efectos debidos a la turbulencia.
Mediante los resultados obtenidos experimentalmente puede obtenerse la solución de las tensiones cortantes en el caso de flujos turbulentos. Prandtl sugirió la forma

Para expresar las tensiones...