6. Laboratorio Perdidas Por Accesorios

1. 1.1.  

Determinar en forma experimental los coeficientes de pérdidas para diferentes tipos de accesorios a lo largo de una tubería. Comparar valores teóricos con experimentales.

1.2.  

Banco Hidráulico Tablero de pérdidas por accesorios.

 

Pesas. Cronometro.

1.3.     

Conecte el aparato al banco hidráulico por la unidad de entrada. Abra la válvula de salida cuidadosamente, para establecer un flujo a través del sistema. Nivele los manómetros de agua, evitando que queden con burbujas de aire. Tome las medidas de caudales en el banco hidráulico. Registre las diferencias de la lectura de los manómetros en la tabla anexa.

1.4.

Además de las pérdidas de energía por fricción, hay otras pérdidas "menores" asociadas con los problemas en tuberías. Se considera que tales pérdidas ocurren localmente en el disturbio del flujo. Estas ocurren debido a cualquier disturbio del flujo provocado por curvaturas o cambios en la sección. Son llamadas pérdidas menores porque pueden despreciarse con frecuencia, particularmente en tuberías largas donde las pérdidas debidas a la fricción son altas en comparación con las pérdidas locales. Sin embargo en tuberías cortas y con un considerable número de accesorios, el efecto de las pérdidas locales será grande y deberán tenerse en cuenta (fluidos.eia). Las pérdidas menores son provocadas generalmente por cambios en la velocidad, sea magnitud o dirección. Experimentalmente se ha demostrado que la magnitud de las pérdidas es aproximadamente proporcional al cuadrado de la velocidad. Es común expresar las pérdidas menores como función de la cabeza de velocidad en el tubo, V2/2g (fluidos.eia): ℎ = 

Donde hL= la pérdida menor

Laboratorio Nº 6. Perdidas por Accesorios

 2

K = coeficiente de pérdida.

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Representaciónesquemáticadepérdidasporaccesoriosalolargodeuna tubería. 1.4.1.

Ensanchamiento súbito en la tubería provoca un incremento en la presión de P1 a P2 y un decrecimiento en la velocidad de V1 a V2(fluidos.eia)

 K 

=

Vu Vd  Vu

2

/ 2 g 

2

=

1

 A1

2

 A2

2 g 

 AmpliaciónBrusca 1.4.2.

El flujo a través de una contracción súbita usualmente involucra la formación de una vena contracta en el tubo pequeño, aguas abajo del cambio de sección. La pérdida total de energía en una contracción súbita se debe a dos pérdidas menores separadamente(fluidos.eia). Éstas son causadas por:  La convergencia de las líneas de corriente del tubo aguas arriba a la s ección de la vena contracta.  La divergencia de las líneas de corriente de la sección de la vena contracta al tubo aguas abajo.

 K 

=

 A2  A1

2

1

ContracciónSúbita

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1.4.3.

Si se visualiza el flujo en un cambio de dirección, se observa que los filetes tienden a conservar su movimiento rectilíneo en razón de su inercia. Esto modifica la distribución de velocidades y produce zonas de separación en el lado interior y aumentos de presión en el exterior, con un movimiento espiral que persiste en una distancia de 50 veces el diámetro. Si el cambio de dirección es gradual con una curva circular de radio medio R y rugosidad absoluta ε, para obtener el

coeficiente de pérdida K se usa para la gráfica de Hoffman que, además toma en cuenta la fricción en la curva.

Codo90°. Δ H  = K 

V 

2

Donde K está en función de la geometría de la sección R/D

2 g 

ContracciónBrusca.

Vc

Δ H  =Δh +

2

2 g 

2

Vd 

2 g 

 Coeficiente de pérdida:

Δ H  =

Vc Vd  2 g 

2

 K 

 Ad  =

 Ac

2

1

1.5. 

Consultar y exponer la expresión teórica para las pérdidas de energía en:

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Ampliación brusca de una conducción.  Reducción brusca. Analizar la pérdida de energía por expansión recta de conducción a depósito. Analizar la pérdida de energía por entrada de depósito a conducción teniendo en cuenta la forma de la entrada. Consultar y establecer la expresión de pérdidas en Venturímetro, orificio, boquillas y válvulas. Hacer una clasificación aproximada de las válvulas de acuerdo con la magnitud de las pérdidas. Señalar los factores que se deben considerar para hallas los coeficientes K de pérdidas para codos y curvas. Procedimientos prácticos para determinar las pérdidas en rejillas. Elaborar las gráficas de pérdidas de energía total vs. carga de velocidad ( H vs V2/2g) (en mm), para cada uno de los accesorios encontrados. Ignorando el cálculo de pérdidas por fricción, ya que para este caso no son representativas. Comparar los valores de K obtenidos en cada caso con los tabulados en los textos. 

      



9

8

6

7

5

4

        6    ,           8          2

R    5    3     , 4   

10

   5    2 ,   1    R

Expansión / Contracción

Radio Grande

 

Radio Pequeño

3

22,5

VALVULA DE CONTROL OUTLET

  °  4 5

2

     °      5      4

1

Radioydiámetrosdelatubería.

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1.6.

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1.7.

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