Practica 3 pérdidas en Tuberías

Escuela Politécnica Nacional

Guía de Prácticas Mecánica de Fluidos Facultad de Ingeniería Mecánica

Laboratorio de Mecánica de Fluidos

3 PÉRDIDAS EN TUBERÍAS POR FRICCIÓN (PÉRDIDAS MAYORES) 3.1 PRELIMINARES Para el día de la realización de la práctica se debe estudiar el contenido de este documento, además leer todo lo referente tuberías contenido en el libro Mecánica de Fluidos de Robert Mott, capítulo 8, 6ta edición o a su vez cualquier otra edición pero lo correspondiente al Número de Reynolds, flujo laminar, flujo turbulento y pérdidas de energía debido a la fricción y responder a las preguntas que se encuentran al final del presente texto.

3.2 OBJETIVO 

Determinar la pérdida de presión que se obtiene debido a la fricción que tiene la tubería con el fluido que circula por la misma.

3.3 MARCO TEÓRICO (DEFINICIONES) 3.3.1 Pérdida de altura o presión en tuberías La pérdida de carga 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. Las pérdidas pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, accidentales o localizadas, debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento, un cambio de dirección, la presencia de una válvula, etc. En el caso de tuberías 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. 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 de la resistencia de fluidos. Para el caso del flujo en tuberías y tubos, la fricción es proporcional a la carga de la velocidad del flujo y a la relación de la longitud al diámetro de la corriente. Esto se expresa en forma matemática como la ecuación de Darcy:

       

Donde:

hL=pérdida de energía debido a la fricción (m, in) L= longitus de la corriente de flujo (m, pies, in) D= diámetro de la tubería v= velocidad promedio del flujo (m/s, pies/s., in/s) f= factor de fricción (adimensional) g= gravedad 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 a escala relativamente grandes. El factor de fricción se obtiene de las siguientes ecuaciones:

Flujo laminar:

   

 

±40%

Donde: Re: Reynolds