Resistencia al flujo en conductos a presión




Laboratorio de mecánica de Fluidos

Practica N. 6

Resistencia al flujo en conductos a presión.

Grupo: D
Nombre del Equipo: Recursadores
Integrantes:
Pedro Antonio Flores Castillo
Osiris Arturo Laviada Castillo
Sarai Lama Marrufo

Fecha de realización de la Practica: 13 de noviembre de 2014 de 7:00 a 9:00 a.m.
Fecha de entrega: 19 de noviembre de 2014



Índice.Principios teóricos. 1
Ecuación General de la Energía. 1
Pérdidas de energía. 2
Objetivo. 3
Metodología. 3
Ejecución de la práctica. 3
Equipo: 3
Desarrollo. 3
Manejo e interpretación de resultados. 6
Formulas 6
Ecuación general de la energía 6
Perdida por fricción: 7
Ecuación general de Darcy-Weisbach 7
Perdidas locales 7
Ecuación de continuidad 8
Datos obtenidos 9
Responde lo siguiente:9
Conclusiones. 15
Bibliografía 15

Principios teóricos.

Para poder llevar a cabo con conciencia este ensayo de laboratorio acerca de la resistencia al flujo en conductos a presión, es necesario comprender de manera eficiente los conceptos que relataremos a continuación.
Ecuación General de la Energía.

Previamente en secciones anteriores ya se había hablado acerca de la ecuación deBernoulli, la cual esta denominada como:

En la cual:
es la carga de presión.
es la carga de elevación.
es la carga de velocidad.

Sin embargo para esta ecuación existen muchas restricciones, y en una aplicación práctica en la realidad es muy complicado poder generar las condiciones adecuadas para poder utilizar dicha ecuación, codos, bombas, turbinas e incluso las propias rugosidades delas tuberías generan cambios en como la el flujo se comporta dentro de los sistemas y por lo tanto variaciones en la distribución de su energía. Así mismo es conveniente considerar otros eventos en esta ecuación, de los cuales en la mayor parte de la literatura de mecánica de fluidos son incluidos estos:

= Energía que se agrega al fluido por un dispositivo mecánico, generalmente un bomba.
=Energía que se remueve del fluido por medio de un dispositivo mecánico, como un turbina.
= Pérdidas de energía que pueden ser por la fricción en la tuberías (Pérdidas por fricción) o por los diferentes accesorios en el sistema, como válvulas, codos, tees, etc. (Pérdidas menores).
(Moot, 2006, p. 202)
Y de esta manera agregando los términos antes mencionados y se manejan en un solo termino queincluye las energía que se pueda agregar o perder del sistema, al que denominaremos y las perdidas en otro que incluye la sumatoria de todas ellas denominado .
Y con esto se obtiene una ecuación que expresa el comportamiento de la energía de forma más precisa, la ecuación general de la energía.





Pérdidas de energía.

Nosotros estudiaremos las pérdidas de energía divididas en perdidaslocales y perdidas por fricción, a las que denominaremos perdidas por fricción y perdidas locales.
Así mismo “para un flujo permanente, en un tubo de diámetro constante, la línea de cargas piezométricas es paralela a la línea de energía e inclinada a la dirección del movimiento. En 1850, Darcy, Weisbach y otros, dedujeron experimentalmente una fórmula para calcular en un tubo la perdida porfricción” (Sotelo Ávila, 1997, p. 278):

Donde:
factor de fricción, sin dimensiones.
aceleración de la gravedad, en m/
pérdida por fricción, en m.
D diámetro del tubo, en m.
L longitud del tubo, en m.
V velocidad media, en m/seg.

De (Sotelo Ávila, 1997, p. 139) nos indica que para calcular las pérdidas por ampliaciones o reducciones bruscas se usan las tres ecuaciones fundamentales de lahidráulica, derivándose de estas la perdida de energía local como:

Del mismo modo conocemos que la ecuación general de pérdida local es:

Igualando las dos ecuaciones y despejando el término k que es la constante de pérdida local o factor de pérdida local, obtenemos que:

Dónde:



= peso especifico del fluido

Teniendo conocimiento de lo anterior podremos determinar los valores...