PERDIDA DE CARGA “MECANICA DE FLUIDOS”
INTEGRANTES: FELIPE DIAZ CARVAJAL NICOLAS VALDIVIA RAMIREZ
INTRODUCCION
Definimos como Pérdida de carga en
En el siguiente laboratorio se podrá
una tubería o canal, a la pérdida de
observar con más atención lo descrito
energía dinámica del fluido debido a
anteriormente, se utilizara un sistema
la fricción de las partículas del fluido
de tubería y complementos que darán
entre sí y contra las paredes de la
como resultado un sistema hidráulico,
tubería
Las
en el cual se calculara a través de
pérdidas pueden ser continuas, a lo
formulas la perdida de carga total que
largo
sufre el fluido, ya sea por distancia o
que
de
las
conductos
contiene.
regulares,
o
accidentales o localizadas, debido a
dispositivos
circunstancias particulares, como un
transcurso del fluido.
estrechamiento, dirección,
la
un
cambio
presencia
de
que
influyan
en
el
de una
válvula, etc.
OBJETIVO: Evaluar La perdida de carga a través de un sistema de tuberías, codos, válvulas y reducción de sección a la cual el fluido estará expuesto.
MARCO TEORICO El fenómeno de la perdida de carga
Origina
es manifestado en las diferentes
viscoso es movido, dicho esfuerzo
situaciones donde se desee mover o
cortante incita a que se produzca un
trasladar un fluido desde un lugar a
roce entre las diferentes partículas
otro, o de un punto a otro. Su origen
del fluido, roce que disipa energía.
está en el esfuerzo cortante que se
cada
vez
que
un
fluido
Para ver y analizar el efecto del roce
transportado
sobre el flujo dentro de una tubería,
denominado como Flujo sin trabajo
aplicaremos la ley de la conservación
externo. Flujo uniforme se denomina
de la energía:
cuando las propiedades no dependen
̇
Representa el caudal con pérdida
por
tubería
será
de la posición.
de energía que pasa a través de la
Siempre
tubería entre los puntos 1 y 2. La
energía por roce, la presión entre dos
condición de trabajo de los sistemas
puntos de una tubería de sección
de bombeo es representada por el
transversal constante, disminuirá en
Flujo
la dirección del flujo.
o
momento
régimen de
que
estacionario. un
fluido
Al
que
exista
perdida
de
sea
CONDICIONES PARA LA ECUACION DE BERNOULLI
El flujo debe estar a régimen estacionario.
Flujo constante.
Flujo sin adición de calor o algún tipo de trabajo externo.
PÉRDIDAS LINEALES Las pérdidas lineales se producen debido a aquellas tensiones cortantes de origen viscoso que aparecen entre el fluido y las paredes de la tubería. Tomando en cuenta un flujo estacionario en un tramo de tubería de sección constante, las pérdidas de carga se pueden obtener por un balance de fuerzas en la dirección del flujo:
Fuerza de presión + fuerza de gravedad + fuerza visc osa = 0
Los esfuerzos cortantes presentan
El fenómeno de la turbulencia, que
características muy distintas en en
origina
función de que el flujo se presente en
cantidad de movimiento entre las
forma laminar o turbulento. Cuando el
distintas capas del fluido, lo que da
flujo se presenta de forma laminar,
unas características especiales a este
las
tipo de flujo.
capas
de
fluido
fluyen
un
fuerte
intercambio
de
ordenadamente, en dirección paralela
El valor de la relación entre las
al eje de la tubería y sin producirse
fuerzas de inercia y las fuerzas
ningún
siendo
viscosas determinara el tipo de flujo,
factor
sea laminar o turbulento. Es decir el
tupo
considerado dominante
de
mezcla,
como en
el
el
intercambio
de
cantidad de movimiento la viscosidad.
tipo de flujo será determinado por el número de Reynolds.
Por otra parte en flujo Turbulento, existe
una
continua
oscilación
tridimensional en la velocidad de las partículas que se superpone a las componentes de la velocidad. Este es
DESARROLLO EXPERIMENTAL
Instrumentos y equipos usados:
Huincha de medir
Cronometro
PROCEDIMIENTO Comenzaremos
conectando
el
una diferencia de nivel entre las dos
sistema de bombeo, asegurándonos
columnas. Cuidar que la columna
que el agua solo pase por la tubería
mas baja no llegue a cero, sino, el
que mediremos. El siguiente paso
manómetro
consta de abrir la llave de paso de la
descalibración.
tubería para que salga el líquido por
Una vez estabilizada la lectura del
el extremo que se encuentra abierto,
manómetro,
deben
realizarse
diferencia
entre
ambas
Luego
debe
Asimismo,
medir
el
cuatro
ser
medidas.
conectado
el
sufrirá
proceda
a
una
leer
la
alturas.
tiempo
que
manómetro en la tubería a medir.
demora en llenarse el estanque en un
Cuidadosamente, abrir las llaves que
volumen arbitrario. Dividir el volumen
conectan el manómetro. Se producirá
por el tiempo, para obtener el caudal.
“Aparato de pérdidas de carga en tuberías”
CALCULOS Y FORMULAS
̇ ̇ Caudal:
̇ ̇
̇ ̇ ̇ ̇ [] √ (Coeficiente de fricción teórica)
ξ cobre= 1.5*10-6 [m] (rugosidad)
() () ()
Por lo tanto:
(Tod os v alores teóricos )
CONCLUSION
Las pérdidas de cargas dependen del número de accesorios presentes en una tubería y de la fricción o contacto del fluido con esta a causa de la velocidad, que a su vez depende del diámetro del conducto. Un aumento en la longitud de la tubería y un cambio de material (alteración de rugosidades), significa un crecimiento en el valor de las pérdidas de carga en una tubería. Los codos de 90° y las válvulas de globo se encuentran entre los tipos de accesorios que generan mayores pérdidas de carga en una tubería. Las pérdidas secundarias obtenidas en el equipo de carga son más influyentes que las pérdidas por fricción en el cálculo de las caídas de presión teóricas.
