Perdidas Mayores

 

PRÁCTICA 4: PÉRDIDAS MAYORES

 

4  PRÁCTICA 4: PÉRDIDAS MAYORES 1. OBJETIVOS

Determinar la pérdida de presión debida a la fricción en un fluido que circula por una tubería circular. 2. REVISIÓN TEÓRICA

Para la realización de esta práctica se debe estudiar la información del presente documento y además leer de los temas que se indican a continuación. Del Libro Mecánica de Fluidos de Cengel: Sección 8.4 Flujo laminar en tuberías Sección 8.5 Flujo turbulento en tuberías

2.1 Pérdida de presión en tuberías La pérdida de carga o presión en una tubería o canal, es la pérdida de energía dinámica del fluido debido a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tubería que las contiene. En el caso de tuberías t uberías horizontales, la pérdida de carga se manifiesta como una disminución de presión en el sentido de flujo. La pérdida de carga está relacionada con otras variables fluido-dinámicas según sea el tipo de flujo, laminar o turbulento. La mayoría de los fluidos que se encuentran en la práctica son turbulentos. Los flujos tienen Números de Reynolds grandes debido a velocidades elevadas y/o viscosidades bajas. Para solucionar los problemas prácticos de los flujos en tuberías, se aplica el principio de la energía, la ecuación de continuidad y los principios y ecuaciones ec uaciones de la resistencia de fluidos. Para el cálculo de la pérdida de energía debido a la fricción en secciones rectilíneas y largas de tubos redondos se emplea la ecuación de Darcy:

       ℎ =  ∗  ∗ 2

 

Donde:   pérdida de energía debido a la fricción (m, in)   longitud de la tubería (m, pies, in) : diámetro de la tubería velocidad promedio del flujo (m/s, pies/s., in/s)   factor de fricción (adimensional)   gravedad

ℎ:: V:  ::

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PRÁCTICA 4: PÉRDIDAS MAYORES

La resistencia al flujo en los tubos, es ofrecida no solo por los tramos largos, sino también por los accesorios de tuberías tales como codos y válvulas, que disipan energía al producir turbulencias. En un sistema típico, con tubos largos, las pérdidas en tuberías son mayores a las pérdidas producidas por los accesorios por lo que las pérdidas de carga por fricción en los tubos toman el nombre de pérdidas mayores y las pérdidas de carga por fricción en accesorios toman el nombre de pérdidas menores. Sin embargo, en algunos casos las pérdidas menores pueden ser más grandes que las pérdidas mayores. Éste es el caso, por ejemplo, en los sistemas con tuberías cortas y muchos accesorios.

2.2 Número de Reynolds Osborne Reynolds fue el primero en demostrar d emostrar que es posible pronosticar pr onosticar el flujo laminar o turbulento si se conoce la magnitud de un número adimensional, al que hoy se le conoce como número de Reynolds. Se lo describe con la siguiente expresión:

      =    =   

 

Donde:   Diámetro de la tubería, [m], [in].   Velocidad del fluido, [m/s], [in/s].   Viscosidad dinámica del fluido [kg/m s], [lb s/in2].   Densidad del fluido, [kg/m3], [lb/in3].

:: ::

Flujo laminar Re