PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS

PERDIDA DE CARGA EN TUBERIASLABORATORIO DE HIDRAULICA I

PRCTICA N 4 DE LABORATORIO DE HIDRULICAIPERDIDA DE CARGA EN TUBERAS1. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar los coeficientes de friccin para las formulas de Darcy-Weisbach (f) y Hazen-Williams (C), adems del coeficiente de Scobey para el material de la tubera, a partir de los datos obtenidos en laboratorio, para as poder determinar ecuaciones de Velocidad vs. Prdidas de Carga y Gasto vs. Prdidas de Carga.

OBJETIVOS ESPECFICOS

A partir de las ecuaciones determinadas Realizar las graficas: Velocidad vs. Prdidas de Carga y Gasto vs. Prdidas de Carga, para poder visualizar el comportamiento y relacin que existe entre ambos trminos. Aprender el funcionamiento de un manmetro diferencial y su aplicacin en un tramo recto de una tubera. Determinar del nmero de Reynolds para cada ensayo, para calcular la prdida de carga en una tubera a partir de la naturaleza de un flujo.

2. APLICACIONES PRCTICAS

Gasoducto

Diferentes tipos de gasoductos

Perdida de carga en tuberas horizontales

3. MARCO TERICOPrdida de cargaLa perdida de carga en una tubera o canal, es la prdida de energa dinmica del fluido debido a la friccin de las partculas del fluido entre s y contra las paredes de la tubera que las contiene.Pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, o accidental o localizada, debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento, un cambio de direccin, la presencia de una vlvula, etc.La prdida de carga que tiene lugar en una conduccin representa la prdida de energa de un flujo hidrulico a lo largo de la misma por efecto del rozamiento.A partir de los experimentos de Reynolds se empezaros a estudiar las prdidas de carga en tuberas estos son algunos autores que dieron a conocer frmulas empricas para el clculo de estas prdidas: Darcy-Weisbach (1875) Manning (1890) Hazen-Williams (1905) Scimeni (1925) Scobey (1931) Veronesse-Datei

En estructuras largas, la perdida por friccin es muy importante, por lo que es un objeto de constante estudio terico experimental para obtener resultados tcnicos aplicables.Es muy importante la diversidad actual de sistemas de transporte de fluidos se componen de tuberas y conductos que tienen una extensa aplicacin como ser las plantas qumicas y refineras parecen un laberinto en tuberas, lo mismo que pasa con las plantas de produccin de energa que contienen mltiples tuberas y conductos para transportar los fluidos que intervienen en los procesos de conversin de energa. Los sistemas de suministro de agua a las ciudades y de saneamiento consisten en muchos kilmetros de tubera. Muchas maquinas estn controladas por sistemas hidrulicos donde el fluido de control se transporta en mangueras o tubos.Para realizar el estudio se deber tomar en cuenta la diferenciacin entre los flujos laminares y los turbulentos para lo cual recurriremos al nmero de Reynolds, a medida que el fluido fluye por un conducto u otro dispositivo, ocurren perdidas de energa debido a la friccin, tales energas traen como resultado una disminucin de la presin entre dos puntos del sistema de flujo, es ah donde parten los clculos del laboratorio ya que a partir de la diferencia de presin obtenida en el inicio y final de la tubera es que obtendremos el factor de friccin de la tubera, cabe destacar tambin la importancia de la determinacin del liquido y su temperatura ya que la determinacin del numero de Reynolds variara de acuerdo a la viscosidad del fluido.La importancia de esta radica en que es muy necesario tomar en cuenta las prdidas de energa por la friccin que se produce entre las paredes de las tuberas o de los diferentes accesorios que conforman determinado equipo, ya que esto se traduce en costos adicionales, y esto debe ser tomado en cuenta, ya que forma una parte esencial de la labor que cada uno de nosotros tendr como futuros ingenieros.La capacidad de transportar fluidos mediante sistemas cerrados implica las caractersticas que presenta el fluido a lo largo del camino que debe recorrer (como las prdidas de carga, nmero de Reynolds, temperatura, cantidad de fluido en circulacin, etc), y tambin de las razones por las que se comportan de esa manera es decir la influencia del medio por el que circula: su configuracin geomtrica, su posicin, material, elemento de unin, de control, etc.Las prdidas de carga a lo largo de una tubera, tienen estrecha relacin con la friccin, debido al esfuerzo de corte en la pared de la caera y a los elementos de unin que se utilicen.En la hidrulica se presentan muchos problemas que son ignorados debido a que sus prdidas no representan una gran prdida o no son de gran importancia, pero existen problemas de gran importancia que son investigados como la determinacin de prdidas de carga por friccin en las tuberas, es tan complejo investigar estos problemas, que es necesario comprender su forma experimental y comportamiento de los fluidos dentro de una seccin de tubera.Con los experimentos de Reynolds (1983) se abre el camino cientfico al problema, al reconocer la existencia del flujo laminar y turbulento. El nmero de Reynolds (Re) viene dado por la expresin:

Donde: Re: nmero de Reynolds adimensional. V: velocidad media del lquido en la seccin, en m/s. D: dimetro del conducto, en m. : Viscosidad cinemtica, en m^2/s. Depende de la temperatura.De acuerdo al nmero de Reynolds el rgimen de circulacin se puede clasificar en:

Re