PRACTICA #02 Perdida de Energia en Codos y Curvas

 

 

UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS E HIDRAÚLICA

GUÍA DE LABORATORIO PRÁCTICA N° 02

“PÉRDIDAS DE CARGA

I. 

CONCENTRADAS EN LAS CURVAS Y EN LOS CODOS” 

NORMATIVA

ASTM – UNE II. 

GENERALIDADES

A medida que un fluido fluye por un conducto, tubería o algún otro conducto, ocurren pérdidas de energía debidas a la fricción; fricc ión; tales pérdidas de energía se llaman  pérdidas  pérd idas mayores. Las pérdidas debidas a cambios puntuales en la condiciones del flujo, por ejemplo: cambios de dirección, reducciones o expansiones en el área de paso del flujo, elementos externos como válvulas, filtros, etc., se conocen como  pérdidas  pérd idas menores. Tales pérdidas de energía traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo. La realizac rea lización ión de la prueba consiste pa para ra medir para los dos codos y para la curva llaa pérdida de carga ∆p para diferentes caudales. El valor teórico de la pérdida en la

curva y en los codos c odos se puede calcular con la fó fórmula rmula de la tabla ta bla 2.2 2.2,, util utilizando izando lo loss valores de Kg y Kσ  que aparecen en las tablas 2.5 y 2.6. La hoja de trabajo N° 01 permite comparar valores experimentales y los valores teóricos obtenidos con las fórmulas empíricas para pa ra un codo c odo de 90°. En la misma ho hoja ja se pueden introducir las fórmulas para el cálculo de los valores teóricos obtenidos compa ración ión en entr tree con las fórmulas empíricas empírica s y la definición del diagra diagrama ma ∆p – Q de comparac los valores experimentales y los valores teóricos. La hoja hoj a de ttrabajo rabajo N° 0022 permi permite, te, en cambio, comparar lo loss valore valoress experim experimentale entaless obtenidos con los diferentes tubos o codos. III. 

OBJETIVOS  

Comparar las pérdidas en los codos G1 (11) a 90° y G2 (10) a 45° 4 5° y en la curv curvaa C1 (5) a 90°   Compara Compararr las pérdidas medidas en los codos y en las curvas con las la s pérdi pérdid das calculadas a través de las fórmul fórmulas as empíri empíricas. cas.   Analizar e interpretar los resultados ob obtenidos tenidos del ens ensayo. ayo.   Introduc Introducir ir al estudiante en un unaa metodología para determinar las la s pérdid pérdidas as d dee carga concentradas en las curvas y codos.

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IV. 

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MATERIALES  

V. 

Recurso hídrico (agua), proveniente del reservorio apoyado de la Universidad.

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS HERRAMIENTAS  

H38D/EA   Accesorios del equipo a utilizar. VI. 

PROCEDIMIENTO RECOMENDADO

1.  Abrir las válvulas de admisión de la electrobomba (25)  y encender la electrobomba mediante el interruptor (I).  2.  Abrir la la válv válvula ula de entra entrada da (26) a los tubos y a la lass válvulas que se está estánn probando. 3.  Abrir las válvulas de descarga del manómetro de U (22).  4.  Abrir la válvula válvula V6 (17) y cerciorarse cerciora rse de que estén cerra cerradas das las otras otra s válvula válvulass V1 V1,, V2, V3, V4, V5. 5.  Regular Regular el ccaudal audal Q a tra través vés de la válv válvula ula de presuri presurizac zación ión (24) de modo que se mida con el medidor de flujo (3) un caudal de unos 0.25 m3/h (valor mínimo detectable). 6.  Conectar las tomas del manóme manómetro tro de U (22) antes y después del codo G1 (11) y cerrar delicadamente la válvula de descarga. 7.  Medir con el manómetro (22) la caída ca ída de presi presión ón ∆p relativa al codo G1 y anota an otarr el valor en la hoja de trabajo N° 01. 8.  Repetir la lectura para los valores valores de ccaudal audal crecientes cambiando de 0.2 0.255 m3/h aproximadamente el caudal cauda l mediante la válvula válvula (24).  9.  Realizar por lo menos dos series de medidas para reducir el error experimental. 10.  Cerrar la válvula V6 (17).  11.  Repetir los pasos desde el 3 er ítem hasta el 10 mo para el codo G2 y la curva C1 utilizando utili zando otras dos ccopias opias de la hoja de trabajo N° 01 01.. En este caso es oportun oportunoo abrir la válvula válvula V5 (16) para alcanzar un caudal superior.

VII. 

METODOLOGÍA DE CÁLCULO

El cálculo para determinar las pérdidas de carga en cada una de las tuberías se realizará de la siguiente manera. FÓRMULAS A EMPLEAR

Se empleará las siguientes fórmulas teniendo en cuenta las unidades de cada variable. HIDRÁULICA HID RÁULICA - Guía de Laboratorio N° 02 2

 

 

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A.- Perdida de energía teórico

hloc = K

2 2

 

B.- Perdida de energía experimental. ∆ ℎ =    ∆ = Perdida de carga (Pa) γ=

VIII. 

P.e. agua = 9810 N/m N/m33

PRESENTACIÓN PRES ENTACIÓN DE RESULTADOS

Los resultados serán serán reportados en el formato adjuntado adjunta do en la hoja de tra trabajo bajo N N°° 01 debiéndose anotar al pie del mismo las observaciones que se tenga. “PÉRDIDAS DE CARGA

CONCENTRADAS EXPERIMENTALMENTE”  

P RDIDAS RDIDAS DE CARGA CARGA CONCENTRA CONCENTRADAS DAS EXPERIM EXPERIMENTALM ENTALMENTE ENTE ∆p G1 ∆p G2 ∆p C1 Prueba N° Q (m3/h) Q (m3/s) (mmHg) (mmHg) (mmHg) 01 0.25 6.94x10 -5  -4

02 03 04 05 06 07

0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75

1.39x10 2.08x10 -4   2.78x10 -4  3.47x10 -4  4.17x10 -4  4.86x10 -4  V°B° Docente de Practicas

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