informe 8 de fluidos

7/26/2019 Informe 8 de Fluidos

1/18

Practica 8 Redes de tuberas

Cadore Enrique1 Snchez Julio2 Fernando Sandoval3 Vital Moises4

Ministerio del Poder Popular para la Ener!a El"ctrica# $irecci%n de Ener!a &lternativa'(niversidad de Cara)o)o# Facultad de *nenier!a# Escuela de *nenier!a Mecnica'

Fernando'sandoval+4 , -ail'co-

RESUMENEn el presente in.or-e se desarrollara el estudio de las perdidas por .ricci%n que se ocasionanen los di.erentes arrelos de tu)er!a /serie o paralelo0# la incidencia de la ruosidad a)solutadel -aterial# la lonitud di-etro de la tu)er!a en las perdidas por .ricci%n en las -is-as' Seo)serv% sen el -odelo de $arc las p"rdidas en tu)er!as de distintos di-etros e iual-aterial en tu)er!as de iual di-etro distinto -aterial# una red en paralelo# vi"ndose laelevaci%n de las p"rdidas cuando el laro de la tu)er!a au-enta cuando el di-etro de la-is-a dis-inue ocasionando un au-ento de velocidad' En la )ase del clculo nos apoa-osen el n-ero de enolds ruosidad relativa del -aterial para hallar el .actor de .ricci%n en elr.ico de Mood' 5 por lti-o analiza-os ta-)i"n las lla-adas perdidas -enores que se danen los accesorios de las tu)er!as'

Palabras Clave:edes de tu)er!as# tu)er!as en paralelo# tu)er!as en serie# perdidas por.ricci%n# ruosidad a)soluta'

INTRODUCCINEl estudio del .lu6o en siste-as de tu)er!as es una de las aplicaciones -s co-unes de la-ecnica de .luidos# esto a que en la -aor!a de las actividades hu-anas se ha hecho co-nel uso de siste-as de tu)er!as' Por e6e-plo la distri)uci%n de aua de as en las viviendas# el.lu6o de re.rierante en neveras siste-as de re.rieraci%n# el .lu6o de aire por ductos dere.rieraci%n# .lu6o de asolina# aceite# re.rierante en auto-%viles# .lu6o de aceite en lossiste-as hidrulicos de -aquinarias# el .lu6o de as petr%leo en la industria petrolera# .lu6o deaire co-pri-ido otros .luidos que la -aor!a de las industrias requieren para su.unciona-iento# a sean l!quidos o ases'El transporte de estos .luidos requiere entonces de la ela)oraci%n de redes de distri)uci%n quepueden ser de varios tipos78 9u)er!as en serie'8 9u)er!as en paralelo'8 edes de tu)er!as'En el presente tra)a6o se estudiara a detalle cada uno de estos .en%-enos para aplicar unanlisis detallado de los -is-os'

OBJETIOS DE !" PR#CTIC"

OBJETIO $ENER"!

Estudiar el co-porta-iento del .luido a trav"s de su paso por una red de tu)er!as'

OBJETIOS ESPEC%&ICOS:


2/18

$eter-inar c%-o var!an las p"rdidas de cara para tu)er!as de un -is-o -aterial

di.erente di-etro'

$eter-inar c%-o var!an las p"rdidas de cara para tu)er!as de un -is-o di-etro

di.erente -aterial'

$eter-inar las caracter!sticas de una red de tu)er!as de distintos di-etros un -is-o

-aterial# conectadas en paralelo'

M"RCO TEORICO

:as p"rdidas por .ricci%n se presentan porque al estar el .luido en -ovi-iento ha)r unaresistencia que se opone a dicho -ovi-iento /.ricci%n al .luir0# convirti"ndose parte de laener!a del siste-a en ener!a t"r-ica /calor0# que se disipa a trav"s de las paredes de latu)er!a por la que circula el .luido' :as vlvulas accesorios se encaran de controlar ladirecci%n o el .lu6o volu-"trico del .luido enerando tur)ulencia local en el .luido# esto ocasionauna p"rdida de ener!a que se trans.or-a en calor' Estas lti-as p"rdidas son consideradasperdidas -enores a que en un siste-a rande las p"rdidas por .ricci%n en las tu)er!as son-aores en co-paraci%n a la de las vlvulas accesorios'

Ecuaci'( )e(eral de le e(er)a:

:a ecuaci%n eneral de la ener!a es una e;tensi%n de la ecuaci%n de D

>

D

v$onde es la velocidad# D es el di-etro de la tu)er!a# la densidad del .luido

la viscosidad del .luido' Es de resaltar que v es la viscosidad cine-tica'Este n-ero relaciona las .uerzas de inercia so)re un ele-ento de .luido a la .uerza viscosa'

Para aplicaciones prcticas se tiene que los .lu6os con e ?2@@@# se encuentran en estadola-inar# los eA4@@@# estn en r"i-en tur)ulento' :os 2@@@?e?4@@@# estn en la rei%n detransici%n o rei%n cr!tica' Por lo eneral si un siste-a llease a estar en esta rei%n# se de)e

6uar con las varia)les de e# para acondicionarlo en un estado neta-ente conocido# co-o loson el la-inar o el tur)ulento'9eniendo en cuenta la ecuaci%n eneral de la ener!a# es de resaltar que el t"r-ino h:es lap"rdida de ener!a en el siste-a' $e .or-a -ate-tica esta se e;presa a trav"s de la ecuaci%nde $arc7


3/18

h: >

fLD 2

2 g$onde . es el .actor de .ricci%n# : la lonitud de la corriente# $ el di-etro de la tu)er!a# lavelocidad pro-edio de .lu6o'Este .actor de .ricci%n# .# se evala dependiendo del r"i-en en el que se encuentre el .luido'(na vez se tena certeza del r"i-en en el que se est# se aplica aluna de estas e;presiones7

f=64

# para .lu6o la-inar'

f= 0.25

[ log( 1

3.7(D

)+5.74

0.9 )2

] # para el r"i-en tur)ulento':os t"r-inos

D

# hacen re.erencia a la ruosidad relativa# donde es la ruosidad

pro-edio de la pared del tu)o' :a ecuaci%n para el .lu6o la-inar se deter-ina a partir de laecuaci%n de BaenPoiseuille /ciertas si-pli.icaciones lo llevan a la ecuaci%n de . para el .lu6ola-inar0' :a ecuaci%n para el .lu6o tur)ulento .ue desarrollada por SDa-eeJain'

Redes de tuberas:

Se ha)la de redes de tu)er!as cuando el .luido se lleva de un punto hacia diversos puntos atrav"s de varios ca-inos'

Este tipo de con.iuraci%n es co-n en siste-as de acueductos# en donde se .or-anra-i.icaciones co-plicadas .or-ando -allas# co-o el caso de la .iura' Esta con.iuraci%nposee la virtud de per-itir realizar reparaciones a aln sector del siste-a sin tener queinterru-pir el su-inistro'

Redes de tuberas e( *aralel+:

Se ha)la de tu)er!as paralelo cuando se esta)lecen varios ca-inos para llevar el .luido de un

punto a otro' Co-o en el e6e-plo de la .iura7En este caso se cu-plen las lees siuientes7El caudal total ser iual a la su-a de los caudales de cada ra-a7 > 1 2 Gi:a p"rdida de cara ser la -is-a en cada una de las ra-as7h:> h:1> h:2>G> h:iEsto hace que los caudales de cada ra-a se a6usten de -anera que se produzca la -is-aperdida de cara en cada ra-a de tu)er!a# entre el punto 1 el punto 2 para el e6e-plo'


4/18

'

Redes de tuberas e( serie:

Se ha)la de tu)er!as en serie cuando se quiere llevar el .luido de un punto a otro punto por unsolo ca-ino' Co-o en el e6e-plo de la .iura'

En este caso se cu-plen las lees siuientes7

:os caudales son los -is-os para cada uno de los tra-os de tu)er!a7 > 1 > 2 >G> i

:as p"rdidas de cara de cada una de las secciones se su-an7

h: > h:1 h:2 Gh:i

Perdidas e( tuberas *+r ,ricci'(:

:as p"rdidas por .ricci%n se presentan porque al estar el .luido en -ovi-iento ha)r unaresistencia que se opone a dicho -ovi-iento /.ricci%n al .luir0# convirti"ndose parte de laener!a del siste-a en ener!a t"r-ica /calor0# que se disipa a trav"s de las paredes de la

tu)er!a por la que circula el .luido' :as vlvulas accesorios se encaran de controlar ladirecci%n o el .lu6o volu-"trico del .luido enerando tur)ulencia local en el .luido# esto ocasionauna p"rdida de ener!a que se trans.or-a en calor' Estas lti-as p"rdidas son consideradasperdidas -enores a que en un siste-a rande las p"rdidas por .ricci%n en las tu)er!as son-aores en co-paraci%n a la de las vlvulas accesorios'

Informacin obtenida de: Mecnica de Fluidos: Fundamentos y Aplicaciones por Yunusengel y Jon !imbala


5/18

Ru)+sidad abs+luta:

En el interior de los tu)os co-erciales e;isten protu)erancias o irreularidades de di.erentes.or-as ta-aHos cuo valor -edio se conoce co-o ruosidad a)soluta /G0# que puedede.inirse co-o la variaci%n -edia del radio interno de la tu)er!a'

:os e;peri-entos de Iiuradse per-itieron deter-inar el valor de esta ruosidad a)soluta'Consistieron en producir una ruosidad arti.icial peando en el interior de un tu)o de vidrio /liso0ridos de di.erentes ranulo-etr!as ta-izados# es decir# de ruosidad conocida# hastaconseuir una p"rdida de cara iual que la producida en un tu)o co-ercial de un -aterialdeter-inado con iual lonitud di-etro que el de vidrio' Estos tu)os arti.icial-entepreparados se conocen co-o tu)os arenisca'Cuando una casa co-ercial da el valor de ruosidad G es en realidad la ruosidad -ediaequivalente# lo que sini.ica que se co-porta del -is-o -odo que una tu)er!a arti.icial-entepreparada con la ruosidad a)soluta G'(n -is-o valor de ruosidad a)soluta puede ser -u i-portante en tu)os de pequeHodi-etro ser insini.icante en un tu)o de ran di-etro# es decir# la in.luencia de la ruosidada)soluta depende del ta-aHo del tu)o' Por ello# para caracterizar un tu)o por su ruosidad

resulta -s adecuado utilizar la ruosidad relativa / 0# que se de.ine co-o el cociente entre laruosidad a)soluta el di-etro de la tu)er!a'

Informacin obtenida de: open course "ard# uni$ersidad de %e$illattp:&&oc'us(us(es&ingenieria)agroforestal&idraulica)y)riegos&temario&*ema+,-,(!onducciones+,-for.adas&tutorial/-0(tm

Perdidas -e(+res e( u( arre)l+ de tuberas:En la -aor parte de los siste-as de .lu6o# la p"rdida de ener!a pri-aria se de)e a la .ricci%n

de conducto' :os de-s tipos de p"rdidas son por lo eneral co-parativa-ente pequeHas# porello estas p"rdidas suelen ser consideradas co-o Kp1rdidas menores( Estas ocurren cuandoha dispositivos que inter.ieren el .lu6o7 vlvulas# reductores# codos# etc'

Informacin obtenida de: Mecnica de Fluidos: Fundamentos y Aplicaciones por Yunusengel y Jon !imbala

PROCEDIMIENTO E.PERIMENT"!

Procedimiento prctico no1:=)6etivo7 deter-inar c%-o var!an las p"rdidas de cara para tu)er!as de un -is-o -aterial di.erente di-etro'

/0 Fi6ar el valor de ruosidad a)soluta /E0# iuales para todas las tu)er!as' &continuaci%n se presentan los valores de para alunos -ateriales utilizados en


6/18

tu)er!as7

10 Fi6ar el valor del di-etro /d0# distintos para cada una de las tu)er!as'20&)rir la vlvula reuladora de caudal utilizando el slider'30&)rir la vlvula de una de las tu)er!as# haciendo clic2 so)re ella'40 9o-ar nota de la lectura de los tu)os -ano-"tricos respectivos posicionndose so)re ellos'

50 epetir el paso anterior para 4 valores -s de caudal'60 Cerrar la vlvula haciendo clic2 de nuevo so)re ella'80 epetir los pasos del 4 al L para las otras tu)er!as'

Nota: debe estudiarse una tuber3a por $e.4 de lo contrario se tendr3a una configuracin enparalelo(

Procedimiento prctico no2:=)6etivo7 deter-inar c%-o var!an las p"rdidas de cara para tu)er!as de un -is-o di-etro di.erente -aterial'

/0 Fi6ar el valor del di-etro /d0# iuales para todas las tu)er!as'

10 Fi6ar el valor de ruosidad a)soluta /E0# distintos para cada una de las tu)er!as'20&)rir la vlvula reuladora de caudal utilizando el slider'30&)rir la vlvula de una de las tu)er!as# haciendo clic2 so)re ella'40 9o-ar nota de la lectura de los tu)os -ano-"tricos respectivos posicionndose so)re ellos'50 epetir el paso anterior para 4 valores -s de caudal60 Cerrar la vlvula haciendo clic2 de nuevo so)re ella'80 epetir los pasos del 4 al L para las otras tu)er!as'Nota: debe estudiarse una tuber3a por $e.4 de lo contrario se tendr3a una configuracin en

paralelo(

Procedimiento prctico no3:

=)6etivo7 deter-inar las caracter!sticas de una red de tu)er!as de distintos di-etros un-is-o -aterial# conectadas en paralelo'

/0 Fi6ar el valor de ruosidad a)soluta /E0# iuales para todas las tu)er!as el valor del di-etro/d0# distintos para cada una de las tu)er!as /(tilizar los valores del procedi-iento prctico 1010&)rir la vlvula reuladora de caudal utilizando el slider'20&)rir la vlvula de las tu)er!as 1# 2# 3 4# haciendo clic2 so)re ellas'30 9o-ar nota de la lectura de los tu)os -ano-"tricos respectivos posicionndose so)re ellos'


7/18

40 epetir los pasos 4 N para otros 4 valores de caudal o -s'

Procedimiento prctico no4:

Pr+cedi-ie(t+ P7rdidas Me(+resEl procedi-iento para la realizaci%n de esta prctica es el siuiente7

1' eule el caudal con la vlvula de control del equipo cada 1@ lO-in a partir de N lO-in# VCC reistre dicho valor' Fi6e el valor de G del accesorio en"rico /L0 a G > @ /sin p"rdidas02' &note las lecturas indicadas en los tu)os -ano-"tricos asociados con la curva de @Q /10#reducci%n de 4@O2N-- /20# e;pansi%n de 2NO4@-- /30# codo -edio de @Q /40# codo de @Rcorto /N0'3' epita los pasos anteriores variando el caudal cada 1@ lO-in# -ediante la apertura de lavlvula de control del equipo /to-e N lecturas0'4' Co-plete la siuiente ta)la de valores

Accesorio Caudal

(l/min)

h (mmca) V2 (m/s) K

Curva de90

Reduccin

de

40/25mm

Expansinde

25/40mm

Codo de 90medio

Codo de 90corto

N' Para el codo de @R -edio /40 veri.ique los coe.icientes de p"rdida G encontrados# .i6ando elvalor G del accesorio en"rico /L0 a los valores encontrados para cada caudal en este accesorio co-parando con la p"rdida de cara -ostrada en los -an%-etros


8/18

$ato7 di-etro interno de la tu)er!a> 2N --:as p"rdidas de cara que su.re el .luido al atravesar cada uno de estos ele-entos# e;presadaen -etros de .luido# puede e;presarse en caras cin"ticas# sen la siuiente e;presi%n7

$%nde7G > coe.iciente de p"rdidas de caraV > velocidad del .luido /-Os0h > di.erencia de altura -ano-"trica /-ca0 > ravedad /-Os20

D"TOS

Procedimiento prctico no1 (Mdulo Flulab Mallas en Tuberas):Utilizar tuberas de hierro galvanizado de longitud 10m

$1 $2 $3 $41N -- 1+ -- 1-- 2@--

Procedimiento prctico n2 (Mdulo Flulab Mallas en Tuberas):Utilizar tuberas de dimetro 1 de longitud 10mE1: PVC; E2: undi!i"n; E#: $ierro galvanizado; E%: $ormig"n

Procedimiento prctico n3 (Mdulo Flulab Mallas en Tuberas):&gual al 'ro!edimiento 'r!ti!o n(1

E del hierro alvanizado to-ado es E> @#24 --

Procedimiento prctico n4 Prdidas Menores (Mdulo FlulabPrdidas Menores))1 * + l,min; )2 * 1+ l,min; )# * 2+ l,min; )% * #+ l,min; )+ * %+ l,min; )-* ++ l,min.imetro interno: 2+mm

DES"RRO!!O DE !OS EJERCICIOS PR"CTICOS RESU!T"DOSPara el procedimiento 17 (sa-os la ecuaci%n de $arc para deter-inar te%rica-ente lasp"rdidas'

h. >fLD

2

2 g

3@ RC la viscosidad cine-tica es v > @#@@ T 1@UL -2Os'


9/18

e>D

>

D

v$onde es la velocidad# D es el di-etro de la tu)er!a# la densidad del .luido la viscosidad del .luido' Es de resaltar que v es la viscosidad cine-tica'

$eter-ina-os la velocidad -ediante la relaci%n de7

v=Q

A

Caudales(L/min)

Caudales m3/s

V1(D=15m

m)

V2(D=17m

m)

V3(D=18m

m)

V4(D=20m

m)

5,1 0/0000

+0/0#00

+0/02#%1

010/020

#0/01-1

10,20/0001

0/0-01++

0/0%-#%02

0/0%1%

0/0###+

15,3

0/0002+

+

0/002##

++

0/002+

10#

0/0-2--2

1

0/0+0+-

#

20,1 0/000##

+0/11+%2

110/022

0+0/02#20

10/0---

%

25,20/000%2

0/1%-1-

0/11+0+

0/10#20#

0/0#+#

300/000+

0/1-2+2

0/1#%12

0/122-0#

0/0+222

Co-o e6e-plo de clculo7

e>0.0300.015

(0,8106

)> NL3#N 23@@' Es .lu6o la-inar

:os e -aores a 23@@ son to-ados co-o en transici%n o .lu6o tur)ulento'

:os e arro6ados .ueron los siuientes7

Re1 Re2 Re3 Re4

+-#/+--

%/-11%-+

%-/--#%

%22/-%+

112/1#2

+/222#

#/#2-

%+/#%

1-1/

1%2/#

%#

1%0/

1+

12-/0

2%2222/--%+%

1-1/1%-

1+2/220%+

1---/%1

2-/-2%2

2%+/-0-

2#22/1-%

20/-1+

##1/%0

22/12-2-

2-%/+01%

2%/0+#2


10/18

9o-e-os alunos de los valores de la ta)la co-o e6e-plo7

f=64

#> L4ONL3#N>@#11' Esta ecuaci%n es usada solo para .lu6o la-inar'

Para .lu6o tur)ulento usare-os la siuiente ecuaci%n

f= 0.25

[log

( 1

3.7(D

)+5.740.9 )

2

]'

ealizando esta -is-a operaci%n para cada caudal tene-os que7

Caudales(L/min)

f 1 f 2 f 3 f 4

5,1 0/11#%#2

% 0/12-1%%0/1#-1

+0/1+1#110

-

10,2

0/0+-%1-

% 0/0-%#02

0/0-0

0/0+-+++

#

15,3 0/0#2

-+0/0%21%

0/0%+###

20/0+0%#0

2

20,1 0/02%2

- 0/0#2-##+0/0#%++#1

20/0##2#

-

25,2 0/0+#01

10/0+%-

0/0+%

-0/0#0-22%

30 0/0+%0

10/0+#-0%

10/0+%12

10/0+-1

:o que quiere decir que las perdidas h . te%rico son7

hf1(ka) hf2(ka) hf3(ka) hf4(ka)

0/00#%20#

0/002#-

0/002020+

0/001%#2

0/00-%0-

0/00%2

0/00%0%1

0/002%-%

0/010%-0

0/001-+

0/00-0-2++

0/00%%1-

0/01#-21

0/00%+%#%

0/00-%+#

0/00+0-1%

0/0%%-11#

0/0202

0/021##%-2

0/002#%

0/0-121##%

0/0#01%+

0/02%0#

0/01%#-0-


11/18

+30- 1+3# 2+32

0

0301

0302

030#

030%

030+

030-

030

!e"didas en las #u$e"ias hf

h41

h42

h4#

h4%

%audales

%aidas de "esi&n

Para el procedimiento 27 (sa-os la ecuaci%n de $arc para deter-inar te%rica-ente lasp"rdidas'

h. >

fLD

2

2 g



v=Q

A

Caudales(L/min)

Caudalesm3/s

V(254mm)m/s

5,1 0/0000+

0/010%-

10,2 0/0001 0/020#%

15,3 0/0002++

0/0#1%-01

20,1 0/000##+

0/0%1#%1-%


12/18

25,2 0/000%2 0/0+1#1#1

30 0/000+ 0/0-10#+

Se calcula ahora el n-ero de enolds7

e>D

>

D

v>

0,01040.0254

0.800106> 333#@4

%audales(L/min)

Re

5,1 ###/0%0%#+

10,2 ---/0%0

15,3 /1%11

#0%20,1 1#12/+

1125,2 1-%+/-%%

21+30 1+/100

2+-

f=64

#> L4O333#@4>@#1' Esta ecuaci%n es usada solo para .lu6o la-inar'

Es clave destacar que con los valores o)tenidos de e conclui-os que en todos los caudalese;iste un .lu6o la-inar'

Por lo tanto los coe.icientes de .ricci%n son7

%audales(L/min)

f

5,1 0/121-+0%+

10,2 0/0-02+22

15,3 0/0-%0++01+

20,1 0/0%+2+

25,2 0/0#0+%+

30 0/0#2--0+


13/18

5a con todos los valores de la ecuaci%n hallados se hallan los h .7

%audales(L/min)

hf

5,1 0/000%2%2+

10,2 0/000%%+1

15,3 0/0012%1-

20,1 0/001-#1

25,2 0/0020-%%

30 0/002%#+

Para el procedimiento 37 (sa-os la ecuaci%n de $arc para deter-inar te%rica-ente lasp"rdidas'

h. >

fLD

2

2 g


Se de)e considerar que es un arrelo en paralelo'


v=Qtotal

ACo-o es un arrelo en paralelo Qtotal >1234

Con un $pro-edio halla-os una velocidad pro-edio Vpro-

$pro-edio > /$1 $2 $3 $40O 4 > /1N1+12@0O4 >1+'N --

Para cada uno de los caudales aplica-os la siuiente ecuaci%n Vpro->

Q4

Dprom2

%audales(L/min)

m3/s V"&m

5,1 0/0000+

0/#+#+-1

10,2 0/0001 0/01#-#+

15,3 0/0002+ 1/0-00%+#


14/18

+

20,1 0/000##+

1/##%%+

25,2 0/000%2 1/%0%2--

30 0/000+ 2/0121

Por lo cual los caudales 1# 2# 3 4 son7

Caudales(m3/s)

tubera 1 tubera 2 5ubera # tubera %1 -/2%E6

0+/02+0-E6

0+/-+E6

0+0/000111

0#2 0/00012%

+0/0001-0

+010/0001

#0/000222

1%# 0/0001

%#-

0/0002%0

+2

0/0002-

0

0/000###

22% 0/0002%-

2%0/000#1-

220/000#+%

+-0/000%#

-+ 0/000#0

10/000#-

+#20/000%%%

+++0/000+%

##- 0/000#-

+220/000%2

0-20/000+2

2#20/000-+#

##

Se calcula ahora el n-ero de enolds para cada di-etro7

e>D

>VpromD

v

V"&m Re1 Re2 R3 R4

0,3535'817

--2/%0##+%

+1#/#2#01

++/2%02%

#/20%%2

0,70713'358

1#2+/0-1

1+02-/-%-

1+10/+-0+

1-/%0%

1,0'0704537

1/2100-

22+#/1%

2#-+/+20

2-+1/-1#%1

1,33474587

2-12/-%+1

2-11/##%

#1#+#/121

#%#-/-%-

1,7470427''

#2+/0+1

#12%/-+

##0/%-22%

%#--/0-1+

2,07812817

#-/%0#2

%%1-/022#-

%-+/#

+1+/#20%2

Co-o pode-os o)servar los n-eros de enolds son -aores a 3@@@# por lo tanto esta-osen presencia de un .lu6o tur)ulento'


15/18

Para .lu6o tur)ulento usare-os la siuiente ecuaci%n

f= 0.25

[ log( 1

3.7(D

)+5.74

0.9 )2

]f 1 f2 f 3 f 4

0/0+11-++

0/0%++%

0/0%+#2-#-

0/0%--%#-%

0/0%--%

0/0%-++11+

0/0%++0#1

0/0%#%#

0/0%+%%-

0/0%+%2%

0/0%%%-%

0/0%2+22#-

0/0%-20

0/0%%-0--

0/0%#%##0

0/0%2#2%-#

0/0%-+--1

0/0%%%020#

0/0%#+2+-#

0/0%10

0/0%-#0122

0/0%%2##2-

0/0%###1-

0/0%1%11

:as h.1>h.2>h.3>h.4# por lo tanto al encontrar h.1 encontrare-os las de-s7

h. >

fLD

2

2 g

V"&m hf1

0,3535

'818

1/1+10

110,7071

3'3'-/2

-+1,0'07

04541%/2

#1,334

7452+/+#2

+%1,7470

4277#/-+

21%2,078

1282+-/01

2-+


16/18

+/1 7,min 10/2 7,min1+/# 7,min20/1 7,min2+/2 7,min #0 7,min

0

10

20

#0

%0

+0

-0

!e"didas &" %a"a hf

h4

%audales

e"didas

Para el procedimiento 4:

h2g

v

2

Accesorio Caudal

(l/min)

h (mmca) V2 (m/s) K

Curva de

90

N @#2 0/02%% 0/1#+1N 2 0/2+-%+%2 0/1+02N N#L 0/212#2 0/1+23N 1@# 1/%1#-2+0 0/1%4N 1+#L 2/##-0 0/1%

Reduccin

de

40/25mm

N @#4 0/02%% 0/211N 4#2 0/2+-%+%2 0/#12N 11#2 0/212#2 0/#0%3N 21#L 1/%1#-2+0 0/24N 3N#4 2/##-0 0/2-

Expansinde

N @#L 0/02%% 0/%01N N#2 0/2+-%+%2 0/#22N 13# 0/212#2 0/#+


17/18

25/40mm 3N 2L# 1/%1#-2+0 0/#14N 43# 2/##-0 0/#-

Codo de 90medio

N 1 0/02%% 0/-1N 1@#4 0/2+-%+%2 0/+2N 2 0/212#2 0/-0

3N N4 1/%1#-2+0 0/%4N #4 2/##-0 0/%1

Codo de 90

corto

N 2#2 0/02%% 1/%%-+#1N 21 0/2+-%+%2 0/1++2#2N NL 0/212#2 0/1+212#3N 1@ 1/%1#-2+0 1/%%2-+4N 1+L# 2/##-0 1/%21122

"(9lisis de l+s resultad+s:

:ueo de realizarse las actividades e;peri-entales se o)tuvieron los resultados esperados paracada actividad deter-inndose las perdidas en tu)er!as accesorios7

En el procedi-iento prctico 1 o)serva-os las p"rdidas que se eneran en tu)er!as de

un -is-o -aterial# pero con di-etros distintos' Pode-os decir que en la tu)er!a de-enor di-etro hu)o -aores p"rdidas que el resto# esto se de)e al au-ento de lavelocidad por la dis-inuci%n del di-etro interno# lo cual al ha)er au-ento en la

velocidad# el .actor cuadrtico v, de la ecuaci%n de $arc h. >

fLD 2

2 g

o)lia a que

las perdidas sean -aores# -odelando entonces de -anera correcta el .en%-eno queocurre dentro de las tu)er!as'

' En las tu)er!as de un -is-o di-etro di.erente -aterial del procedi-iento practico 2#

pode-os concluir que para caudales pequeHos tu)er!as con rea transversalespequeHas con : pequeHos# no e;isten di.erencias sini.icativas en las perdidas porcara en los di.erentes -ateriales# a que al tener n-eros de enolds 23@@# el .lu6oes cataloado co-o un .lu6o la-inar donde el -odelo -ate-tico para deter-inar el

.actor .ricci%n no depende de la ruosidad del -aterial f=64

# es decir# para poder

ver di.erencias entre los -ateriales de)en ser .lu6os en transici%n o tur)ulentos'

En el procedi-iento practico 3 se realiz% un arrelo de tu)er!as en paralelo# se u)ic% un

di-etro equivalente para de esta .or-a hallar lueo una velocidad pro-edio la cual nos

per-iti% encontrar las perdidas en las tu)er!as# que por estar en arrelo paralelo tienenla particularidad de que las p"rdidas en cada tu)er!a son las -is-as# esto es de)ido aque todas las tu)er!as estn hechas de un -is-o -aterial aunque tienen distintodi-etro esto no a.ecta al h.# recorde-os pues que a -aor di-etro -enor velocidad viceversa co-ple-entndose as! la ecuaci%n de $arc# por tal -otivo es que es posi)leencontrar un di-etro equivalente una velocidad pro-edio con las cuales pode-oshallar las perdidas en todas las tu)er!as las cuales co-o -enciona-os antes son las-is-as en cada una de las tu)er!as'

En la actividad 4 se hallaron los de cada accesorio# se veri.ico el del codo de @R


18/18

-edio# dando co-o resultado el -is-o # lo cual nos indica la veracidad del -odelo-ate-tico e-pleado'

CONC!USIONES

& -edida que se au-ente la lonitud del tra-o en donde se realizan las -ediciones

pertinentes a la ca!da de presi%n# estas van a ser -aores# por lo que se veri.ica la

proporcionalidad que ha entre la perdidas de ener!a la lonitud co-o lo -uestra la

e;presi%n7

h: >

fLD 2

2 g

(n au-ento en el caudal produce una elevaci%n en las ca!das de presi%n# de)ido a que#

en una secci%n de tu)er!a de rea constante# la velocidad va a ser -aor# por lo tantolas p"rdidas de ener!a se incre-entaran en un .actor cuadrtico# pues7

h:>W 2

En un .lu6o tur)ulento la ruosidad del -aterial incide en las perdidas por cara# -ientras

que en un .lu6o la-inar la ruosidad del -aterial no lo hace'

RE&ERENCI"S

tt*:;;arte-isa0u(icauca0edu0c+;(+lds0*d,

tt*:;;+c?us0us0es;i()e(ieria@a)r+,+restal;idraulica@>@rie)+s;te-ari+;Te-aA110C+(ducci+(esA1,+radas;tut+rial=10t-

+*e( c+urse ardFG u(iversidad de Sevillattp:&&oc'us(us(es&ingenieria)agroforestal&idraulica)y)riegos&temario&*ema+,-,(!onducciones+,-for.adas&tutorial/-0(tm

Mecnica de Fluidos: Fundamentos y Aplicaciones por Yunus enel y !o"n

#im$ala
http://artemisa.unicauca.edu.co/~hdulica/5_reynolds.pdfhttp://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal/hidraulica-y-riegos/temario/Tema%202.Conducciones%20forzadas/tutorial_02.htmhttp://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal/hidraulica-y-riegos/temario/Tema%202.Conducciones%20forzadas/tutorial_02.htmhttp://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal/hidraulica-y-riegos/temario/Tema%202.Conducciones%20forzadas/tutorial_02.htmhttp://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal/hidraulica-y-riegos/temario/Tema%202.Conducciones%20forzadas/tutorial_02.htmhttp://artemisa.unicauca.edu.co/~hdulica/5_reynolds.pdf

informe 8 de fluidos

Documents