MARCO TEÓRICO Perdidas de Carga

MARCO TEÓRICO Pérdidas de energía debido a la fricción f ricción Al circular el agua por una tubería, dado que lleva una cierta velocidad que es energía cinética, al rozar con las paredes de la tubería pierde parte de la velocidad por la fricción que se produce entre el material y el líquido contra el sólido de las paredes. Entre mayor es la velocidad mayor será el roce.

Factor de fricción. Ecuación de Darcy: La ecuación de Darcy-Weisbach es la fórmula fundamental usada para determinar las  pérdidas debidas a la fricción a lo largo de las tuberías. Establece que las pérdidas de energía hl, en una tubería, es directamente proporcional a la longitud L y la energía cinética, V2/2g, presentes, e inversamente proporcional al diámetro de la tubería, D. La fórmula se escribe como:

    = ( () 2 Definiendo un parámetro adimensional f, denominado coeficiente de fricción de Darcy; el propio factor de fricción bastante compleja de los parámetros de flujo, la viscosidad cinemática del fluido en movimiento y del grado de rugosidad de la pared de la tubería. El comportamiento de un fluido, en lo que se refiere a las pérdidas de energía, depende de que el flujo sea laminar o turbulento. Un medio para predecir este comportamiento en el flujo es con el manejo del número adimensional Reynolds, demostrado por Osborne Reynolds. Esta ecuación de define como:

 =  Este número relaciona las fuerzas de inercia sobre un elemento de fluido a la fuerza viscosa. Para aplicaciones prácticas se tiene que los flujos con: Re <2000, se encuentran en estado laminar Re>4000, están en régimen turbulento Según el régimen del fluido del factor fricción es tá dado por las siglas siguientes:

Régimen Laminar:

  = 64

Régimen turbulento, tenemos la ecuación de Colebrookl el cual es válida para todo el intervalo no laminar del diagrama de Moody.

1  = −2⁄ +  2.51  3.7 √   √   PÉRDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS EN TUBERÍAS

Pérdidas primarias: Se producen cuando el fluido se pone en contacto con la superficie de la tubería. Esto  provoca que se rocen unas capas con otras (flujo laminado) o de partículas de fluidos entre sí (flujo turbulento). Estas pérdidas se realizan solo en tramos de tuberías horizontal y de diámetro constante.

Las pérdidas primarias son las pérdidas del contacto del fluido con la superficie, en el caso del régimen laminar es el rozamiento de unas capas de fluido con otras o en el caso del régimen turbulento las partículas de fluido entre sí. Tienen lugar en flujo uniforme y  por lo tanto, principalmente se producen en tramos de tuberías de sección constante. El flujo laminar se produce a altas viscosidades y/o bajas velocidades, las mayores  pérdidas de carga se deben a fricciones entre las “capas de fluido”. Se puede encontrar una relación entre la pérdida de carga y las características del fluido. El cálculo de las  pérdidas lo podemos hacer con la ecuación de Darcy-Weisbach, que la podemos ver a continuación:

Pérdidas secundarias: Se producen en transiciones de la tubería (estrechamiento o expansión) y en toda clase de accesorios (válvulas, codos). En el cálculo de las pérdidas de carga en tuberías son importantes dos factores:

•Que la tubería sea lisa o rugosa. •Que el fluido sea laminar o turbulento.

REFERENCIAS 

https://es.slideshare.net/luissalcido37/perdidas-por-friccion-en-accesorios-y-perdidasde-energia-en-tubos-y-accesorios



https://www.academia.edu/5440138/P%C3%89RDIDAS_POR_FRICCI%C3%93N_E  N_TUBER%C3%8DAS_Y_ACCESORIOS