ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITROAL
Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción
MECÁNICA DE FLUIDOS
DINÁMICA DE CARGAS EN TUBERIAS
Ing. Luis ZambranoJulio 2021
La magnitud de la pérdida de energía (pérdidasmayores) al interior de un conducto depende de:
• Las propiedades del fluido• La velocidad de flujo• Tamaño del conducto• La rugosidad de la pared del
conducto • La longitud del conducto
PÉRDIDAS POR FRICCIÓN
ECUACIONESDEFACTORDEFRICCIÓN(ƒ)
Es la representación gráficaen escala doblementelogarítmica del factor defricción en función delnúmero de Reynolds y larugosidad relativa de unatubería.
Método conveniente ypreciso, sin embargo pocoautomático.
ECUACIONESDEFACTORDEFRICCIÓN(ƒ)
ƒ =𝟔𝟒𝑵𝑹
ƒ =𝟎. 𝟐𝟓
𝒍𝒐𝒈 𝟏𝟑. 𝟕 -𝑫 𝜺
+ 𝟓. 𝟕𝟒𝑵𝑹
𝟎.𝟗
𝟐
Flujo Laminar Flujo turbulento
PÉRDIDASPORFRICCIÓN
Dispositivos externos, tambiénhacen que la energía se disipeen forma de calor.
Las perdidas de estosdispositivos se les llama
PÉRDIDAS MENORES
PérdidasMenores
Los componentesadicionales (válvulas,codos, conexiones enT, etc.) contribuyen ala pérdida global delsistema y sedenominan perdidasmenores.
PérdidasMenores
Cuando un fluido pasadesde un estanque odepósito hacia unatubería, se generanpérdidas que dependende la forma como seconecta la tubería aldepósito.
ENTRADA
PérdidasMenoresUna pérdida de carga (lapérdida de salida) seproduce cuando unfluido pasa desde unatubería hacia undepósito.
SALIDA
Pérdidasenconductoresdeseccióntransversalnocircular.
La ecuación de Darcy para lapérdida por fricción puede serutilizada para seccionestransversales no circulares si lageometría esta representadapor el radio hidráulico en lugardel diámetro del conducto.
𝐷 = 4𝑅
PÉRDIDASDEENERGÍA- hLå å+= tuberíasenfricciónporpérdidasaccesoriosporpérdidashL
cambios de dirección y velocidad del fluido en
válvulas, T, codos, aberturas graduales y súbitas entre
otros
Pérdidas de energía por accesorios
Contacto del fluido con las paredes de las
tuberías y conductos que por lo general son
rugosos
Pérdidas por tuberías
ExpansiónsúbitaLa pérdida menor se calcula por medio de la ecuación
V1 es la velocidad antes de la expansión.
CONTRACCIÓN SÚBITA
donde v2 es la velocidad en la tubería pequeña aguas abajode la contracción. El coeficiente de resistencia K dependede la relación de los tamaños de las dos tuberías y de lavelocidad de flujo.