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  • UNIVERSIDAD

    NACIONAL DE

    INGENIERA

    INFORME 01

    CURSO: LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA

    TEMA: FLUJO INTERNO

    PROFESOR: ING. CHAVEZ FEDERICO

    GRUPO: Huamn Vilca Elvis

    Omar Velsquez Laime

    Silvestre Espinoza Rusvelt

    2013-II

  • Contenido INTRODUCCION ................................................................................................................................... 0

    OBJETIVOS ........................................................................................................................................... 0

    FUNDAMENTO TEORICO ..................................................................................................................... 1

    MATERIALES Y EQUIPOS USADOS ....................................................................................................... 2

    PARA EL ENSAYO EN EL BANCO DE TUBERIAS ................................................................................ 2

    PARA EL ENSAYO EN EL SISTEMA DE DUCTOS ................................................................................ 5

    PRUEBA DE VENTILADOR CON ENTRADA Y SALIDA ............................................................................ 7

    DATOS.............................................................................................................................................. 7

    CALCULOS ........................................................................................................................................ 7

    BANCO DE TUBERAS ......................................................................................................................... 10

    Datos ............................................................................................................................................. 10

    Clculos: ........................................................................................................................................ 11

    CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES .................................................................................................. 16

  • 0

    INTRODUCCION

    El estudio de los fluidos es de vital importancia, debido a sus caractersticas de difusin y otras

    como viscosidad, densidad, caudal, etc. Es por ello que en la industria se encuentran muchos

    problemas relacionados con el caudal de los fluidos, pues estos caudales generan friccin

    dentro de tuberas, canales abiertos y conductos cerrados.

    Estos problemas que son las responsables del estudio de la mecnica de fluidos y la hidrulica

    que estudian a los fluidos en movimiento o en reposo. El flujo de los fluidos es en todos sus

    aspectos un problema amplio y complejo.

    OBJETIVOS El objetivo de ste experimento es de aprender el comportamiento de un fluido

    lquido en la realidad y compararlo con el comportamiento terico.

    Debemos identificar y aprender a emplear los dispositivos de medicin de flujo

    Incompresibles como el agua para poder obtener y obtener los parmetros que nos

    permitan obtener los caudales.

    Adems debemos obtener el comportamiento que tiene el coeficiente de descarga

    para poder decir si es constante o variable para diferentes condiciones

    Verificacin de ecuaciones dadas para perdidas por friccin en flujo interno.

    Verificacin de tablas de propiedades o caractersticas de materiales empleados como

    tubera.

    Determinar las prdidas de energa, en los diferentes conductos para transporte de

    fluidos incompresibles (tuberas y codos), en este caso empleando agua a una

    determinada presin y temperatura.

    Verificacin de diagramas que rigen los coeficientes de friccin de los ductos en

    funcin de su rugosidad relativa.

    Realizar un anlisis del flujo interno aplicando los conceptos y criterios contemplados

    en el curso de Mecnica de Fluidos.

  • 1

    FUNDAMENTO TEORICO

    PRESIN

    Definicin. En flujo de fluidos, es de vital importancia conocer la presin ya que con su

    conocimiento puede controlarse y medirse el flujo. Dado que la presin, segn su definicin,

    es la fuerza normal ejercida sobre una superficie, para medir la presin ser necesario insertar

    una sonda en el punto donde la presin desee conocerse, sonda que consiste en exponer una

    seccin. Se pueden considerar tres definiciones de presin segn el modo de medir la misma,

    es decir, como se coloque la sonda medidora de la presin:

    a) Presin esttica: Es la presin ejercida por el fluido sobre un plano paralelo a la

    direccin de la corriente, debido a los choques de las molculas como consecuencia de

    un movimiento aleatorio (p). Para un fluido en movimiento la presin esttica debe

    medirse con la seccin de la sonda paralela al movimiento del fluido. En el caso de

    fluidos en reposo, no hay diferencia en cmo se coloque la sonda de presin.

    b) Presin de impacto o de choque o de estancamiento: Es la presin ejercida por el

    fluido sobre un plano perpendicular a la direccin de la corriente, debido a los choques

    de las molculas por el movimiento aleatorio y el movimiento del fluido (p+1/2v2,

    siendo la densidad del fluido y v el mdulo de la velocidad puntual del fluido). Por

    tanto, la sonda deber tener la seccin perpendicular y encarada a la direccin de la

    corriente.

    c) Presin cintica, dinmica o de velocidad: Es la diferencia entre las presiones de

    impacto y esttica (1/2v2), que ser nula en el caso de fluidos en reposo.

    Adems, es frecuente encontrar otras definiciones diferentes de presin en funcin de otras

    causas distintas al modo de insertarse la sonda de medida, como presin absoluta,

    hidrosttica, manomtrica, etc.

    Para el caso de lquidos en reposo, se denomina presin hidrosttica a la presin que ejerce el

    peso gravitatorio de la porcin de lquido situada por encima de la sonda medidora, siendo

    realmente una diferencia de presin entre dos puntos. Sin embargo, esta presin hidrosttica

    es despreciable en el caso de gases. Tambin pueden definirse otros tipos de presin en

    funcin del equipo con que se mida, que se vern posteriormente en la seccin dedicada a los

    equipos de medida.

    NUMERO DE REYNOLDS (RE)

    El nmero de Reynolds es un nmero adimensional que

    relaciona las fuerzas inerciales con las fuerzas viscosas de un

  • 2

    fluido en movimiento, depende de la geometra del ducto y sus propiedades fsicas. Est dado

    por:

    Donde:

    = Numero de Reynolds

    = Dimetro Hidrulico del ducto [L]

    = Velocidad promedio del lquido [L/T]

    = Densidad del fluido [M/L^3]

    = Viscosidad del fluido [M/L-t]

    TIPOS DE FLUJO INTERNO

    El comportamiento del flujo de un fluido incompresible en una tubera, vara con el nmero de

    Reynolds, tal como se muestra en la siguiente tabla:

    Flujo Rango(Reynolds) Caractersticas

    Laminar Re2300 El ducto solo presenta esfuerzos tangenciales

    Transitorio 2300Re4000 Se forman pequeas ondulaciones variables en el tiempo

    Turbulento 4000Re Movimiento desordenado, no estacionario y tridimensional

    T. P.D. Re10^7

    Donde:

    T.P.D. = Turbulento Plenamente Desarrollado

    A continuacin describiremos el comportamiento del fluido para cada tipo de flujo:

    FLUJO LAMINAR. En flujos con viscosidad dominante (Re bajos), las partculas siguen las

    trayectorias marcadas por las paredes, el flujo es ordenado y las magnitudes solo depende de

    la posicin y del tiempo; es el denominado flujo laminar. En el flujo de Poiseuille entre placas

    planas, el fluido se mueve en laminas paralelas a las paredes, siendo la central la de mxima

    velocidad. En el flujo en un conducto circular (tubera), el fluido se mueve en tubos

  • 3

    concntricos, con velocidad exclusivamente axial (desde velocidad nula en la pared a velocidad

    mxima en el eje).

    FLUJO TURBULENTO. En flujos con inercia dominante (Re altos), el flujo es agitado y

    fluctuante, en cuanto a que los valores de las magnitudes oscilan en torno a un valor medio; es

    el denominado flujo turbulento. En el caso del flujo por una tubera, aunque la velocidad es

    fundamentalmente axial, hay componentes radiales y tangenciales, y adems con

    fluctuaciones continuas.

    FLUJO TRANSITORIO. En flujos intermedios sin dominio apreciable de la viscosidad o de la

    inercia, se pueden presentar fluctuaciones espordicas en funcin de perturbaciones externas,

    es el flujo de transicin.

    PRDIDAS PRIMARIAS EN TUBERAS

    Las prdidas primarias de carga representan la prdida de energa de un flujo hidrulico a lo

    largo de la misma por efecto del rozamiento.

    A continuacin se muestra una forma emprica de calcular la prdida de carga que tiene lugar

    en tuberas:

    FLUJO DE AGUA EN TUBERAS

    NUMERO DE REYNOLDS (Re). El nmero de Reynolds es un nmero adimensional que

    relaciona las fuerzas inerciales con las fuerzas viscosas de un fluido en movimiento, depende

    de la geometra del ducto y sus propiedades fsicas. Est dado por:

    Donde:

    = Numero de Reynolds

    = Dimetro Hidrulico del ducto [L]

    = Velocidad promedio del lquido [L/T]

  • 4

    = Densidad del fluido [M/L^3]

    = Viscosidad del fluido [M/L-t]

    Osborne Reynolds

    DIMETRO HIDRULICO (). Cuando un fluido incompresible, fluye a travs de un ducto no

    circular, se emplea el dimetro equivalente o dimetro hidrulico que se define como:

    Para un mejor entendimiento se presentan 2 ejemplos. Se presenta el perfil tranversal de dos

    ductos, por los que circula agua

    ECUACIN DE DARCY-WEISBACH (1875). Una de las frmulas ms exactas para clculos

    hidrulicos es la de Darcy-Weisbach. Sin embargo por su complejidad en el clculo del

    coeficiente "f" de friccin ha cado en desuso. Aun as, se puede utilizar para el clculo de la

    prdida de carga en tuberas de fundicin. La frmula original es:

    En funcin del caudal la expresin resultara de la siguiente forma:

    Donde:

  • 5

    CALCULO DEL FACTOR DE FRICCIN (). Para el clculo del factor de friccin existen 5 o ms

    ecuaciones, de las cuales rescataremos dos por considerarse de importancia para los fines a

    desarrollar.

    COLEBROOK-WHITE (1939). Es una ecuacin que es vlida para todo tipo de flujos y

    rugosidades. Es la ms exacta y universal, pero el problema radica en su complejidad y en que

    requiere de iteraciones:

    Donde:

    MOODY (1944). Consigui representar la expresin de Colebrook-White en un baco de fcil

    manejo para calcular "f" en funcin del nmero de Reynolds (Re) y actuando la rugosidad

    relativa (r) como parmetro diferenciador de las curvas:

  • 6

    RUGOSIDAD DE UNA TUBERA. La rugosidad de la tubera es otro factor importante para el

    clculo del factor de friccin. Por lo tanto, a continuacin se presenta un cuadro con algunos

    valores de la rugosidad absoluta para distintos materiales.

    Material Material

    Plstico(PE,PVC) 0,0015 Fundicin asfaltada 0,06 - 0,18

    Polister reforzado con fibra de vidrio 0,01 Fundicin 0,12 - 0,60

    Tubos estirados de acero 0,0024 Acero comercial soldado 0,03 - 0,09

    tubos de latn o cobre 0,0015 Hierro forjado 0,03 - 0,09

    Fundicin Revestida de cemento 0,0024 Hierro Galvanizado 0, 06 -0,24

    Fundicin con Revestimiento bituminoso 0,0024 Madera 0,18 - 0,90

    Fundicin centrifugada 0,003 Hormign 0,3 - 3,0

    PRDIDAS SECUNDARIAS. Tambin denominadas perdidas de carga por singularidades, se

    originan en puntos singulares de las tuberas (cambios de direccin, codos, juntas...) y que se

    deben a fenmenos de turbulencia. La suma de estas prdidas de carga accidentales o

    localizadas ms las prdidas por rozamiento dan las prdidas de carga totales. Salvo casos

    excepcionales, las prdidas de carga localizadas slo se pueden determinar de forma

    experimental, y puesto que son debidas a una disipacin de energa motivada por las

    turbulencias, pueden expresarse en funcin de la altura cintica corregida mediante un

    coeficiente emprico (K):

    Donde:

    El coeficiente "K" depende del tipo de singularidad y de la velocidad media en el interior de la

    tubera. En la siguiente tabla se resumen los valores aproximados de "K" para clculos rpidos:

    Accidente K L/D

    Vlvula esfrica (totalmente abierta) 10 350

    Vlvula en ngulo recto (Totalmente abierta) 5 175

    vlvula de seguridad (Totalmente abierta) 2,5 -

    vlvula de retencin (totalmente abierta) 2 135

    Vlvula de compuerta (totalmente abierta) 0,2 13

  • 7

    Vlvula de mariposa (totalmente abierta) - 40

    T por salida lateral 1,8 67

    Codo a 90 de radio corto (con bridas) 0,9 32

    Codo a 90 de radio normal (con bridas) 0,75 27

    Codo a 90 de radio grande (con bridas) 0,6 20

    Codo a 45 de radio corto (con bridas) 0,45 -

    Codo a 45 de radio normal (con bridas) 0,4 -

    Codo a 45 de radio grande (con bridas) 0,35 -

    Clculo del coeficiente de prdidas secundarias (K) para un codo. Uno de los componentes

    ms usados en los sistemas de tuberas es el codo, se usa para cambiar la direccin de un flujo.

    Por esta razn, a continuacin se muestra la frmula emprica para el clculo del factor de

    prdidas secundarias:

    Donde:

    Velocidades recomendadas del agua en una tubera. Hemos visto que tanto las prdidas

    primarias como las secundarias estn ntimamente relacionadas con la velocidad del fluido,

    entonces existen ciertas velocidades recomendadas para evitar prdidas excesivas, a

    continuacin se muestra un cuadro con dichas velocidades:

    Velocidad media (m/s)

    Tipo de Tubera Mnima Mxima

    Tubera de succin de bombas centrifugas (T

  • 8

    Redes de distribucin para agua potable industrial:

    Tuberas principales 1.0 2.0

    Tuberas Laterales 0.5 0.7

    Tuberas Muy largas 1.5 3.0

    Tuberas en instalaciones Hidroelctricas con turbinas

    con inclinacin y dimetro pequeo 2.0 4.0

    Con inclinacin y dimetro grande 3.6 8.0

    Horizontales y gran longitud 1.0 3.0

    Lneas de alturas piezomtricas y de alturas totales. Los conceptos de lnea des de alturas

    piezomtricas y de alturas totales son tiles en el anlisis de problemas complejos de flujos. Si

    en cada punto a lo largo de un sistema de tuberas se determina el valor de P/ y se lleva

    vertical mente hacia arriba desde el centro de la tubera, el lugar de los puntos extremos es la

    lnea de altura piezomtricas. Con ms generalidad, si se hace la suma P/ +z y se lleva

    grficamente como ordenada, tomando como abscisa la longitud de la tubera se obtiene la

    lnea de altura piezomtrica.

    Altura piezomtrico: es la altura que marcara un tubo piezomtrico conectado verticalmente

    en un punto de un fluido. Dicha altura es equivalente a la presin del fluido en el punto donde

    est conectado el tubo piezomtrico.

    Altura total: es la lnea que une la serie de puntos que sealan la energa total en cada punto

    de la tubera tomada como ordenada, llevada en correspondiente a la longitud de la tubera

    tomada como abscisa. Es el grafico de: P/ +z+v2/2g

    Para cada punto e al conduccin. Por definicin, la lnea de altura total est siempre

    verticalmente por encima de la lnea de alturas piezomtricas a una distancia de v2/2.

    FLUJO DE AIRE EN UN DUCTO

    El fluido de transporte no siempre corresponder a un lquido incompresible, tambin puede

    darse que el fluido que necesita transportarse es un gas.

    Aire como fluido incompresible. Podemos utilizar al aire como un fluido incompresible en

    aquellos ductos en los que se utiliza aire acondicionado ya que las presiones a manejar son

    muy reducidas con respecto a la presin absoluta del aire, por lo que es aceptable considerar

    que la densidad del aire no vara en todo el trayecto.

  • 9

    La dependencia de la densidad de los gases respecto a la presin y temperatura resulta de la

    ecuacin de estado de un gas. Para un gas perfecto, la expresin indica que la

    densidad depende de la presin.

    En ciertos casos de bajas velocidades de flujo en los gases, como en el que estamos utilizando

    en la experiencia, los cambios de presin son muy pequeos como para poder ser

    considerados aproximadamente flujos incompresibles.

    Perdidas de carga o perdidas primarias. Para que un fluido se mueva dentro de una tubera o

    de un conducto hace falta que exista una presin que lo obligue a ello y que compense los

    rozamientos que se producen cuando el fluido se mueve y, al mismo tiempo, mantenga la

    velocidad de circulacin.

    Cuando el aire transita a lo largo de un conducto pasa tocando sus paredes lo que supone una

    prdida de energa del aire que se manifiesta en una disminucin de la presin total. Esta

    prdida de presin es lo que llamamos perdida de carga o cada de presin.

    La presin total que es la suma entre presin dinmica y presin esttica, la presin dinmica

    solo depende del caudal del flujo y del rea transversal que atraviesa y dado que la velocidad

    del flujo es constante a lo largo del conducto por lo tanto la presin dinmica tambin es

    constante con lo cual las perdidas debido al rozamiento afecta a la presin esttica.

    Tomando como base al aire como fluido incompresible la cada de presin viene dada por:

  • pg. 1

    Dicha ecuacin sirve solamente para tuberas horizontales sin importante variacin de altura entre

    dos de sus puntos para los que se ha de calcular la perdida de carga, y para un tubo de seccin

    recta constante.

    Velocidades recomendadas en un ducto de aire. En general se pueden clasificar los sistemas de

    conduccin de aire, atendiendo a su presin y velocidad, como se muestra en las siguientes tablas:

    Ductos de Baja Presin y/o Velocidad

    Clase de Ducto Presin Esttica Presin Velocidad

    Baja Presin 50.8 mmca Positiva o Negativa 12.70 o Menor

    Baja Presin 25.4 mmca Positiva o Negativa 12.70 o Menor

    Baja Presin 12.7 mmca Positiva o Negativa 10.16 o Menor

    Ductos de Alta Presin y/o Velocidad

    Clase de Ducto Presin Esttica Presin Velocidad

    Alta Presin 254 mmca Positiva 10.16 o Mayor

    Media Presin 152 mmca Positiva 10.16 o Mayor

    Media Presin 101 mmca Positiva 10.16 o Mayor

    Media Presin 76 mmca Positiva o Negativa 20.32 o Menor

  • pg. 2

    MATERIALES Y EQUIPOS USADOS

    PARA EL ENSAYO EN EL BANCO DE TUBERIAS

    Figura. Un medidor de caudal.

    Figura. Un banco de llaves y tuberas.

    Figura. Un manmetro de nivel (de agua).

    Figura. Una bomba hidrulica

  • pg. 3

    Figura. Un manmetro de nivel (de mercurio).

    Figura. Conexiones de mangueras.

  • pg. 4

    Figura. Codo 90 (radio corto).

    Figura. Codo 90 (radio largo).

  • pg. 5

    PARA EL ENSAYO EN EL SISTEMA DE DUCTOS a) Despus de encender el ventilador se escoge una velocidad de funcionamiento.

    Ventilador centrfugo ducto del ventilador

    b) Se toman como datos la ubicacin del tubo de pitot a lo largo de todo el dimetro del

    ducto.

    Regulador del tubo de pitot medida de la posicin del tubo de pitot

    c) Se toman como datos de las presiones de velocidad en el dimetro donde se ubica el tubo

    de pitot. Todo lo anterior para un caudal que corresponde al cono de regulacin

    totalmente abierto o sin el para un RPM determinado.

  • pg. 6

    Medida de la presin de velocidad vista lateral del manmetro

    d) Se disminuye la velocidad del ventilador y se apaga el motor.

    Ventilador centrifugo

  • pg. 7

    PRUEBA DE VENTILADOR CON ENTRADA Y SALIDA

    DATOS 1.1.1. Tabla de datos tomados en el laboratorio

    Tabla 1

    CALCULOS

    Despus de obtener los datos, se proceder a calcular las respectivas presiones de vapor y

    posteriormente las velocidades en la siguiente tabla:

    Para el clculo de la :

    Para el clculo de :

    D(in) In H2O

    1 2.625 0.181

    2 2.75 0.203

    3 2.875 0.219

    4 3 0.24

    5 3.125 0.242

    6 4 0.272

    7 5 0.28

    8 6 0.272

    9 7 0.272

    10 8 0.282

    11 8.625 0.29

  • pg. 8

    Tabla 2

    Para el clculo de la :

    Luego:

    Para el clculo de :

    D(in) D(m) In H2O Pv (Pa) V(m/s)

    1 2.625 0.066675 0.181 45.05675 29.73236

    2 2.75 0.06985 0.203 50.53326 31.4875

    3 2.875 0.073025 0.219 54.51617 32.70485

    4 3 0.0762 0.24 59.74375 34.237

    5 3.125 0.079375 0.242 60.24162 34.37936

    6 4 0.1016 0.272 67.70959 36.44807

    7 5 0.127 0.28 69.70104 36.98019

    8 6 0.1524 0.272 67.70959 36.44807

    9 7 0.1778 0.272 67.70959 36.44807

    10 8 0.2032 0.282 70.19891 37.11203

    11 8.625 0.219075 0.29 72.19037 37.63476

  • pg. 9

    V = -84175(R2)2 + 501.74R2 + 36.911R = 0.9006

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    -0.01 -0.005 0 0.005 0.01

    V(m/s)

    V(m/s)

    Polinmica (V(m/s))

    Tabla 3

    1.1.2. Trazando la grfica de velocidades

    Tabla 4

  • pg. 10

    Ahora la ecuacin de ajuste de la curva es:

    Integramos para obtener el valor del caudal:

    Entonces:

    Tambin:

    Adems de la (1):

    Por lo tanto el Valor de K:

    BANCO DE TUBERAS Datos:

    rea del Tanque:

    Tiempo(s) Altura(m) H(mmHg)

    6.79 0.075 8

    3.33 0.074 7

    4.65 0.075 3.1

    3.86 0.073 5.5

    Tuneria de 1Tiempo(s) Altura(m) H(mmHg)

    11.8 0.075 19.8

    11.36 0.075 12

    33.44 0.075 6.8

    37.67 0.075 3.6

    Tuberia de 1/2

  • pg. 11

    Clculos: Calculo del Caudal Real:

    Para Obtener el Valor del Caudal Real:

    Calculo del Caudal terico:

    Utilizamos la Ecuacin indicada en el Manual de Laboratorio:

    Donde:

    (m^3 ) Qreal(m^3s)(m^3 ) Qreal(m^3s)(m^3 ) Qreal(m^3s)(m^3 ) Qreal(m^3s)

    0.00523125 0.00077043 0.00523125 0.00044333 0.00495225 0.000992430.00523125 0.00123963

    0.0051615 0.00155 0.00523125 0.0004605 0.01011375 0.001399830.00497318 0.00139696

    0.00523125 0.001125 0.00523125 0.00015644 0.0062775 0.00121657 0.0051615 0.00085739

    0.00509175 0.001319110.00523125 0.00013887

    Tuberia de 1 Tuberia de 1/2 Codo Inferior Codo Superior

    Tiempo(s) Altura(m) H(mmHg)

    4.99 0.071 3.2

    7.225 0.145 7

    5.16 0.09 5

    Codo Inferior

    Tiempo(s) Altura(m) H(mmHg)

    4.22 0.075 13.5

    3.56 0.0713 20

    6.02 0.074 6.5

    Codo Superior

  • pg. 12

    y = 3112.2x1.5569

    0

    0.05

    0.1

    0.15

    0.2

    0.25

    0.3

    0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003

    hf(

    m H

    2O

    )

    Q(m3/s)

    y = 2634x1.4385

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003

    hf(

    m H

    2O

    )

    Q(m3/s)

  • pg. 13

    Tubera 1/2

    a) Parmetros K y f para prdidas primarias y secundarias

    Partimos del supuesto de que el flujo es laminar. Luego, usando el diagrama de Moody (Ver

    apndice A), se procede a graficar f vs. Re.

    y = 25806x1.6574

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0 0.0005 0.001 0.0015 0.002

    hf(

    m H

    2O

    )

    Q(m3/s)

    y = 1E+07x1.7462

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 0.0008 0.0009

    hf(

    m H

    2O

    )

    Q(m3/s)

  • pg. 14

    K1=0.364

  • pg. 15

    K2=4.50007

    Verificamos esta ecuacin

    27

    1635.0131.090 D

    RoK

    Para cada codo 1 y 2:

    2945.04/5

    4/51635.0131.0

    90

    90 27

    5K

    6325.34/5

    31635.0131.0

    90

    90 27

    6K

    Como podemos apreciar, los K obtenidos son similares.

  • pg. 16

    CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES

    Se observa que las prdidas en el codo corto son mayores que las prdidas en el codo

    largo.

    Se observa tambin que a medida que aumentamos el caudal las perdidas aumentan.

    El factor ms influyente en estas prdidas es la velocidad ya que de ella depende si el flujo

    es laminar o turbulento.

    En cuanto a los codos el de radio corto se produce ms prdidas debido al poco espacio

    que tiene el agua para fluir producindose choques internos lo cual no sucede mucho en

    el de radio largo.

    Se observ que a medida que el dimetro de la tubera aumenta, la diferencia de presin

    disminuye.

    La grfica obtenida f vs. Re se aproxima bastante a las grficas obtenidas en los manuales

    o libros.

    Para una mayor apreciacin de esta caracterstica anterior, observamos que nos es

    necesario tomar ms puntos de medida, con un Reynolds ms elevado.

    Observamos que todos los valores calculados se encuentran dentro del flujo en transicin,

    de acuerdo a su nmero Reynolds.

    Las principales fuentes de error son 2 principalmente, uno a la hora de tomar el tiempo en

    el tanque de afloro, y el segundo a la hora de manipular la vlvula para ajustar la

    diferencia de altura en el manmetro.

    Se observa, en todos los casos, un rgimen es turbulento lo cual indica que la rugosidad de

    las tuberas es alta causando adems grandes prdidas a lo largo de la tubera.

    Tener cuidado en que no entre aire en el manmetro diferencial de agua, porque causa

    mucha demora el tratar de introducirle agua.

    El error obtenido en la toma de lectura de los valores de presin esttica y de velocidad, se

    debi a que el ventilador no tena un funcionamiento constante porque las RPM del motor

    no permanecan estables en el valor determinado, estos errores son producidos tambin

    por el ducto de succin.

  • pg. 17

    De las grficas de perfiles de velocidades se observa que las RPM aumentan, la concavidad

    de los perfiles disminuye, debido al aumento de flujo.

    De la grfica de presiones tanto esttica, total versus longitud se puede observar que las

    presiones tanto de succin como de descarga son mximas en las proximidades del

    ventilador; esta presin va disminuyendo a lo largo del ducto debido a los esfuerzos

    cortantes existentes en las paredes del mismo.

    Se puede comprobar con los datos obtenidos y haciendo una grfica experimental esta

    sigue una tendencia parecida a la del diagrama de Moody; a medida que el nmero de

    Reynolds aumenta, el factor de rozamiento disminuye .