Perdida de Carga en El Sistema de Tuberias

 

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA ´ROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

"Año de la lucha contra la corrupción e impunidad"  

PÉRDIDAS DE CARGA EN EL SISTEMA DE TUBERÍAS - CORRIENTE CORR IENTE DE TUBO CON FRICCIÓN  

ASIGNATURA:: Laboratorio de mecánica de fluidos ASIGNATURA DOCENTE

: Arteaga Escobar, Víctor Joseph. 

ALUMNO

: Frank Edison Huanca Quispe

CODIGO

: 016201309B

HORARIO

: Lunes de (16-18) horas

FECHA

: 29/04/19

CUSCO –  PERÚ  PERÚ 2019

 

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de ingeniería y arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

INDICE

I.  GENERALIDAD GENERALIDADES ES ................... ......................................... ............................................ ............................................. .......................................... ...................3  INTRODUCCIÓN ...................... ............................................. ............................................. ............................................ ............................................. .......................3 1.1  REFERENCIAS ...................... ............................................ ............................................ ............................................ ...................................... ................ 4 1.2  OBJETIVOS ..................... ........................................... ............................................ ............................................ ............................................. .......................4 II.  MARCO TEORICO.................................. ........................................................ ............................................ ............................................. ........................... .... 4  III.  DESARROLLO DE LABORATORIO MATERIALES........................................... ...........................................8  MATERIALES ................... .......................................... .............................................. ............................................. ............................................. .............................. ....... 8 3.1  PROCEDIMIENTO .................... .......................................... ............................................ ............................................ .................................. ............ 9 3.2  TOMA DE DATOS ..................... ........................................... ............................................ ............................................ .................................. ............9 IV.  4.1  4.2 

ANÁLISIS Y PROCESAMIENTO DE DATOS...................... ............................................. .................................. ........... 9  FORMULAS A UTILIZAR ............................................. .................................................................... ......................................... ..................9 PROCESAMIENTO Y CÁLCULOS DE RESULTADOS .................... .................................. .............. 10

V.  CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES .......................................... ........................................................... .................11  5.1  5.2  VI. 

CONCLUSIONES ................... ......................................... ............................................ ............................................ .................................... .............. 11 RECOMENDACIONES .................... .......................................... ............................................ ............................................ ......................... ... 11 REGISTRO FOTOGRAFIC FOTOGRAFICO O .................... ........................................... .............................................. ....................................... ................ 12 

DOCENTE: VICTOR JOSEPH ARTEAGA ESCOBAR. 

pág. 2

 

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de ingeniería y arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

I. GENERALIDADES INTRODUCCIÓN En este ensayo de laboratorio el problema a resolver específicamente es evaluar la perdida de energía que ocasiona un fluido ya sea laminar o turbulento (por la viscosidad) al pasar a través de un tubo que sufre una disminución del área transversal en todo su recorrido. El análisis del comportamiento que presentará el fluido puede ser calculado; con errores muy insignificantes. Las pérdidas de carga a lo largo de un conducto de cualquier sección pueden ser locales o de fricción, su evaluación es importante para el manejo de la línea de d e energía cuya gradiente permite reconocer el flujo en sus regímenes: laminar, transicional o turbulento, dependiendo de su viscosidad. Cuando el fluido es más viscoso habrá mayor resistencia al desplazamiento y por ende mayor fricción con las paredes del conducto, originándose mayores mayores pérdidas de carga; mientras que, si la rugosidad de las paredes es mayor o menor habrá mayores o menores  pérdidas de carga. carga. Esta correspondencia de rugosidad-viscosidad ha sido observada por muchos investigadores, dando a la correspondencia entre los números de Reynolds (Re), los  parámetros de los valores de altura de rugosidad “k” y los coeficientes coefici entes de fricción “f” que determinan la calidad de la tubería. El gráfico de Moody sintetiza las diversas investigaciones realizadas realizadas acerca de la evaluación de los valores “f” en los distintos regímenes de  flujo.

El flujo de un fluido real es 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 ffluido. luido. Por ello que el análisis y problemas de flujos reales se resuelven aprovechando datos experimentales y utilizando métodos semiempíricos. 

DOCENTE: VICTOR JOSEPH ARTEAGA ESCOBAR. 

pág. 3

 

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de ingeniería y arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

1.1 REFERENCIAS  

Blanco Marigorta, E.; Velarde Suárez, S; Fernández Francos, J. “Sistemas de  bombeo”, capítulos 2 y 4. Universidad de Oviedo, Gijón 1994.

 

ESPINOSA, Alberto. Transporte de Residual-6 a través de Tuberías. Tesis para el grado de Ingeniero Mecánico presentada a la Pontificia Universidad Católica del Perú. Lima, 1980.

 

ASSUREIRA, Estela. Apuntes de Mecánica de Fluidos. Lima. Pontificia Universidad Católica del Perú, 2008. p.81.

 

MOTT, Robert. Mecánica de fluidos aplicada. 4ª. Ed. México: Prentice-Hall, 1996. p. 227-228.

 

Fox, R.W.; McDonald, A.T. “Introducción a la Mecánica de Fluidos”, cap. 8 .

McGraHillo, 1995

1.2 OBJETIVOS El objetivo de este laboratorio es:   Calcular la pérdida de presión , o bien, la magnitud de pérdida ℎ en la corriente de tubo afectado por la fricción de forma experimental. 

II. MARCO TEORICO PÉRDIDA DE CARGA EN TUBERÍAS La pérdida de carga es la disminución de la presión en el interior de las tuberías causada por el movimiento del fluido. Para conocer su valor se necesita saber sobre todo: • Las dimensiones de las tuberías por las que circula el fluido   • Las características de la bo mba que sirve para mantener en movimiento el fluido. • Las pérdidas de carga pueden ser continuas o localizadas: locali zadas:  • Las continuas se producen a lo largo de toda la línea l ínea de la conducción.  • Las localizadas se producen en puntos singulares, generalmente corr espondientes espondientes a piezas

especiales que hacen variar la dirección o la sección de paso del fluido (r (reducciones educciones,, derivaciones,, codos, válvulas, filtros, etc.) derivaciones

DOCENTE: VICTOR JOSEPH ARTEAGA ESCOBAR. 

pág. 4

 

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de ingeniería y arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

1. PÉRDIDAS DE CARGA CONTINUA Para cada metro de tubo, la l a pérdida de carga continua del agua se puede calcular don la formula siguiente:

Donde: r = perdida de carga continua unitaria, Pa/m Fa = factor de rozamiento, adimensional = peso específico del agua, kg/m3 v = velocidad media del agua, m/s D = diámetro interno del tubo, m De todos los términos de la ecuación solo está indeterminado, una vez seleccionada una tubería, el factor de rozamiento Fa. Este factor depende fundamentalmente de: • El régimen de movimiento del fluido  • De la rugosidad del tubo 

1.1. RÉGIMEN DE MOVIMIENTO DEL FLUIDO El régimen del movimiento del fluido puede ser: • Laminar, cuando las partículas el fluido tienen t ienen trayectorias paralelas entre si (el

movimiento es lento y regular). • Turbulento, cuando las partículas del fluido se mueven de

forma irregular y variable en el tiempo (el ( el movimiento es desordenado e inestable). • Transitorio, cuando el moviendo no es claramente ni

laminar ni turbulento.

El régimen de movimiento de un fluido se caracteriza por su número de Reynolds:

Donde: Re = número de Reynolds, adimensional V = velocidad media del fluido, m/s = viscosidad cinemática del fluido, m2/s En relación con el número de Reynolds el movimiento del ffluido luido puede establecerse de la siguiente manera: DOCENTE: VICTOR JOSEPH ARTEAGA ESCOBAR. 

pág. 5

 

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de ingeniería y arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

Laminar para Re < 2000 2000 Transitorio para 2000