Informe Perdidas Por Accesorios

AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO 20 16

FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

DETERMINACIÓN DE PERDIDAS POR ACCESORIOS

DOCENTE

: Ing. Tito Gabriel Chacón Mendoza

ASIGNATURA : Laboratorio De Mecánica De Fluidos ALUMNO

: Derrick Alain Chávez Urbina

SEMESTRE

: 2016 - 1

CUSCO – PERU

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AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU

PRESENTACIÓN

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Tenga un cordial saludo Ing. Tito Gabriel Chacón Mendoza de la materia de Laboratorio De Mecánica De Fluidos presento ante usted el informe sobre La Determinación De Pérdidas Por Accesorios que me sirvió de mucha ayuda para incrementar mis conocimientos, entender sobre el tema y su definición. Agradeciéndole y dispensándome cualquier error encontrado.

por

adelantado

por

Atte.: Su alumno

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AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU

INDICE Pág.

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CARATULA………………………………………………………………………………… ………………………………………1 PRESENTACIÓN…………………………………………………………………………… ………………………...………….2 INDICE……………………………………………………………………………………… ……………………………………….3 MARCO CONCEPTUAL……………………………………………………………………………… ………….…….……..4  

OBJETIVO GENERAL OBJETIVO ESPECIFICO

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL…………………………………………………………………….…. …….……..7 CALCULOS Y RESULTADOS………. ………………………………………………………………………………………..9 CONCLUSION……………………………………………………………………………… ………………………..………...12 OBSERVACIONES………………………………………………. …………………………………………………………....13

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MARCO CONCEPTUAL

 OBJETIVO PRINCIPAL: 1. Analizar y comparar los resultados obtenidos en las pérdidas por fricción y en las perdidas por accesorios calculados en la práctica y según la teoría.

 OBJETIVO SECUNDARIO: 1. Determinar experimentalmente como trabaja el fluido en la parte práctica. 2. Calcular las perdidas por fricción y accesorio con la ecuación de energía de Bernoulli. 3. Analizar como la velocidad influye en las perdidas por fricción. 4. Analizar cómo influye la carga de velocidad por las pérdidas por accesorios. 5. Analizar cómo influye el número de Reynolds con el factor de fricción.

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Los fluidos en movimiento o flujo interno forman parte básica para la producción de servicios dentro de las actividades industriales, residenciales y comerciales. Al hablar de pérdidas en tuberías, lleva a estudiar los flujos internos que sean completamente limitados por superficies solidas con un grado de rugosidad según el material del cual están fabricadas. Este flujo es muy importante de analizar ya que permitirá diseñar las redes de tuberías y sus accesorios más óptimos. Las pérdidas de energía que sufre una corriente cuando circula a través de un circuito hidráulico se deben fundamentalmente a:  Variaciones de energía potencial del fluido.  Variaciones de energía cinética.  Rozamiento o fricción. Perdidas primarias Llamadas perdidas longitudinales o pérdidas por fricción, son ocasionadas por la fricción del fluido sobre las paredes del ducto y se manifiestan con una caída de presión. Empíricamente se evalúa con la fórmula de Darcy – Weisbach. Perdidas secundarias También conocidas como pérdidas locales o puntuales, las cuales son originadas por una infinidad de accesorios que se ubican dentro de un sistema de tuberías, como por ejemplo: Válvulas, Codos, Niples, Reducciones, Ensanchamientos, Uniones universales, etc. Perdida de carga en conducto rectilíneo

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Si el flujo es uniforme, es decir que la sección es constante y por lo tanto la velocidad también es constante el principio de Bernoulli, entre dos puntos puede escribirse dela siguiente forma: 20 16

Dónde: = aceleración de la gravedad;

= altura geométrica en la dirección de la gravedad en la sección

ó ;

= presión a lo largo de la línea de corriente; = densidad del fluido; = velocidad del fluido; = perdida de carga; La pérdida de carga se puede expresar como entre las secciones 1 y 2; y,

; siendo

la distancia

la variación en la presión manométrica por unidad de

longitud o pendiente piezométrica, valor que se determina empíricamente para los diversos tipos de material, y es función del radio hidráulico, de la rugosidad de las paredes de la tubería, de la velocidad media del fluido y de su viscosidad. Para pérdidas de carga localizadas Las pérdidas de carga localizadas, debidas a elementos singulares, se expresan como una fracción o un múltiplo de la llamada "altura de velocidad" de la forma:

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Dónde: = pérdida de carga localizada; = velocidad media del agua, antes o después del punto singular, conforme el caso; = Coeficiente determinado en forma empírica para cada tipo de punto singular.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL INSTRUMENTOS Y MATERIALES  Banco Hidráulico de base.  Unidad De Piezómetros.  Tuberías De Sección Constante Con Accesorios En Todo El Tramo.

Procedimiento: 1) Ponemos en funcionamiento el banco hidráulico.

2) Abrimos la válvula para que el cilindro realizara el llenado.

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3)

Después regulamos la presión de agua durante el llenado para tener una medición de altura el cilindro (la altura está en centímetro).

en

4) Como la práctica es por perdidas de accesorios colocamos un accesorio de reducción y luego uno de expansión. 5) Después regulamos la presión de agua durante el llenado para tener una medición de altura en el cilindro (la altura está en centímetro). 6) Para esta práctica se utilizó un caudal bajo, para realizar esta acción abrimos la válvula de descargar. 7) Las presiones leídas eran de entrada y salida, estas se leen en la tabla de piezómetros. 8) Para realizar todas estas mediciones cada persona estaba pendiente de una medición que eran la altura del cilindro de llenado, las presiones de entrada y salida y la medición del caudal. 9) Por último los datos medidos se recolectan en tablas.

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HQ Punt o 1 2

12.5

4.9

HQ

13.3

P/Y 184 144

Q Nom. Acc. Vcon. Vcom.

∆h 40 12

Punto 1 2

P/Y 315 265

3 4 5 6

132 49 46 32

Vglo. CS 90° C 90° C 45°

83 3 14 11

3 4 5 6

250 145 140 120

7

21

-

-

7

110

Q 5.6 Nom. Acc. ∆h Vcon. 50 Vcom. 15 10 Vglo. 5 CS 90° 5 C 90° 20 C 45° 10 -

-

HQ Punt o 1 2

14.0 P/Y 400 347

Q Nom. Acc. Vcon. Vcom.

6.0 ∆h 53 12

3 4 5 6

335 215 210 185

Vglo. CS 90° C 90° C 45°

20 5 25 12

7

173

-

-

CALCULOS Y RESULTADOS

Caudales Obtenidos de Grafica 125 mm  4.90 lt/min (valor aproximado) 133 mm  5.60 lt/min (valor aproximado) 140 mm  6.00 lt/min (valor aproximado) Calculando coeficiente “K”

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V = Q/A  m/s2

HQ Punto 1 2 3 4 5 6 7

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Calculo de

12.5 P/Y 184 144 132 49 46 32 21

Q Nom. Acc. Vcon. Vcom. Vglo. CS 90° C 90° C 45° -

4.9 ∆h 40 12 83 3 14 11 -

Coeficie nte K 1.8788 0.5637 3.8986 0.1409 0.6576 0.5167

la velocidad: V = 0.6463

K Perdida por Accesorios 4.5000 4.0000 3.5000 3.0000 2.5000 2.0000 1.5000 1.0000

Accesorios

0.5000 0.0000

V = Q/A  m/s2

Vcon.

Vcom.

HQ

13.3

Punto 1 2 3 4 5 6 7

P/Y 315 265 250 145 140 120 110

Vglo.

CS 90°

Q Nom. Acc. Vcon. Vcom. Vglo. CS 90° C 90° C 45° -

C 90°

C 45°

5.6

Coeficie nte

∆h 50 15 105 5 20 10 -

K 1.8164 0.5449 3.8144 0.1816 0.7266 0.3633 -

Accesorios

V = 0.7349

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K Perdida por Accesorios 4.5000 4.0000 3.5000 3.0000 2.5000 2.0000 1.5000 1.0000 0.5000 0.0000

V = Q/A  m/s2

Vcon.

Vcom.

HQ

14

Punto 1 2 3 4 5 6 7

P/Y 400 347 335 215 210 185 173

Vglo.

Q Nom. Acc. Vcon. Vcom. Vglo. CS 90° C 90° C 45° -

CS 90°

C 90°

6.0

Coeficien te

∆h 53 12 20 5 25 12 -

K 1.6772 0.3797 0.6329 0.1582 0.7911 0.3797 -

C 45°

V = 0.7874

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K Perdida por Accesorios 20 16

1.8000 1.6000 1.4000 1.2000 1.0000 0.8000 0.6000 0.4000 0.2000 0.0000

Vcon.

Vcom.

Vglo.

CS 90°

C 90°

C 45°

CONCLUSIONES  He podido demostrar que, al calcular las pérdidas por fricción, los accesorios, la velocidad y el caudal en forma teórica tanto como en las ecuaciones prácticas, los resultados llegan hacer más precisos en los cálculos teóricos. Además, la confiablidad de obtener un trabajo más preciso y eficaz.  Podemos concluir que las practicas nos dieron a conocer grandes factores con las cuales el fluido puede ser transportado

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y calculado de muchas maneras, por su velocidad y presión que dependen ya de los accesorios.  A mayor diámetro menor pérdida, esto debido al área ya que la cantidad de partículas que no rosan la tubería, contra la cantidad de partículas que rozan la tubería es mayor, por lo tanto, la pérdida de carga es menor.  Y el caso contrario a menor diámetro mayor será la perdida de carga. 20 16

OBSERVACIONES  Se observó que cuanta más pequeña es el diámetro de tubería, la diferencia de alturas es cada vez más grande.  Se observó que la pérdida por fricción es directamente proporcional a la velocidad del fluido porque entre más velocidad tenga el fluido mayor va hacer las pérdidas de energía.

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 Mientras mayor sea el caudal de recorrido, mayor será la altura de piezómetros pero menor será el coeficiente k en cada uno de los accesorios. 20 16

RECOMENDACIONES  Asegurarse que el fluido con el que se trabaje este limpio o limpiarlo periódicamente.  Verificar que todos los accesorios estén abiertos totalmente al momento del fluir de los líquidos.

PREGUNTA ¿Por qué el factor K es mayor, cuanto mayor es la perdida de carga? Por qué los mismos accesorios poseen ya una fricción interna y esta llega a cambiar con la velocidad de fluir de los líquidos.

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