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PERDIDAS DE CARGA Practica de Laboratorio N°3

CURSO: LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD: INGENIERÍA: ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA MECÁNICA Y MINAS CARRERA PROFESIONAL: DE INGENIERIA MECANICA

TEMA: PERDIDAS DE CARGA

CURSO

: LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I

DOCENTE : ING. JOSE PAVEL CAMERO ZAVALETA ALUMNO

: SALAS MAMANI NEFI ARON

SEMESTRE: 2015-II

CUSCO-PERU 2015

PRACTICA DE LABORATORIO N°1 1.1. OBJETIVOS:  Aplicar el principio de Bernoulli en la determinación de la pérdida de carga de una instalación.  Aplicar la Ecuación de Daray-Weisbach para la instalación de las pérdidas de carga  Relacionar el Efecto de la variación del caudal con las pérdidas de carga. 1.2. MODELO TEORICO: Un cilindro se movería en un fluido ideal sin experimentar resistencia alguna. Ahora bien, fluido ideal es aquel que cuya viscosidad η=0. Pero nos encontramos en el hecho paradójico de que el agua y el aire (fluidos los más interesantes en la técnica) siendo muy poco viscosos ofrecen a un cilindro en movimiento una gran resistencia. Este hecho se conoce con el nombre de Paradoja de D´Alambert. La explicación de esta paradoja nos conduce lógicamente a dos conceptos de primordial importancia en Mecánica de Fluidos: la capa limite y el desplazamiento de la capa limite. La pérdida de carga en una tubería o canal, es la pérdida de energía dinámica del fluido debida a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tubería que las contiene. Pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, o accidental o localizada, debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento, un cambio de dirección, la presencia de una válvula. El transporte por tubería, disciplina que estudia la conducción de fluidos. Las tuberías recorren grandes distancias en tramos que pueden ser superficiales, subterráneos o submarinos, y en

su recorrido incorporan estaciones de distribución, impulsión o bombeo y otras llamadas ventosas, encargadas de eliminar el aire que se puede acumular en el interior del conducto entorpeciendo la circulación del fluido. Pérdida de carga en accesorios Se propusieron diversas fórmulas para el cálculo de diversas pérdidas de carga por frotamiento, cuando los fluidos circulan en curvas, accesorios, etc. Pero el método más sencillo es considerar cada accesorio o válvula como equivalente a una longitud determinada de tubo recto. Esto permite reducirlas pérdidas en los tubos, las válvulas o accesorios aun denominador común: la longitud equivalente del tubo de igual rugosidad relativa. Para los accesorios soldados se encuentran análogas equivalencias de longitud de tubo, pero para las válvulas contracciones y expansiones se aplican las mismas longitudes equivalentes (Diagrama de Crane). Los codos soldados son de radios cortos o largos y sus equivalencias en tubo vienen expresados en diámetros de tubo en el siguiente cuadro: Cuadro 1. Codos Soldados y equivalencias en Tubo Codo Soldado

Longitud equivalente en diámetro de Tubo

Radio Largo a 45º

5.6

Radios Cortos a 45º

8.0

Radio Largo a 90º

9.0

Radio Corto a 90º

12.5

Radio Largo a 180º

12.21

Radio Corto a 180º

16.9

La presencia de llaves de paso, ensanchamientos, codos, estrechamientos, tees, etc. Introduce pérdidas de carga suplementarias en toda instalación, por alterar la dirección del flujo o modificar la velocidad lineal de desplazamiento de algunos filetes de vena fluida. Salvo las pérdidas debidas en los ensanchamientos y estrechamientos, las de los codos, tees y llaves son complicadas de evaluar algebraicamente. El Diagrama de Crane es un nomograma que puede ser útil con tal objeto, se emplea así: supongamos que se quiera saber la pérdida de carga que produce un codo de 45°, de 10 pulg. de diámetro interior. Unimos el punto de estos codos (tercer punto de la escala izquierda, empezando por abajo) con la división 10 de la escala derecha. La recta así trazada corta a la escala central en la división 3,5, lo cual significa que la pérdida de carga producida por dicho codo es la misma que la producen 3,5 m. de la tubería recta de 10 pulg de diámetro interior. Dicha longitud se llama Longitud Equivalente. Las pérdidas de carga debida a los estrechamientos y a los ensanchamientos se pueden conocer también por Crane o algebraicamente:

Donde V2 es la velocidad lineal en la sección más estrecha, Kest. es una constante que depende de la relación de áreas (A2/A1) y que podría encontrarse en Gráficos de Coeficientes de pérdidas de carga o en Tablas de pérdidas adicionales por fricción en accesorios. Los datos indican que la resistencia K tiende a disminuir al incrementarse el tamaño del aditamento o la válvula

También se pueden obtener valores aproximados de longitudes equivalentes diámetros multiplicando K por 45 en caso de líquidos similares al agua y por 55 en el caso de gases similares al aire. La mayoría de los valores dados son para aditamentos de rosca stándard y es probable que su precisión tenga un margen del ± 30%. La diferencia de la pérdida por fricción entre terminales de rosca, con reborde y soldadas son insignificantes. Los fabricantes y usuarios de válvulas, sobre todas las de control, han encontrado que es conveniente expresar la capacidad de la válvula mediante un coeficiente de flujo Cv, este coeficiente se relaciona con K por medio de la expresión:

En donde CV es el coeficiente de flujo en la válvula en gal/mi. De agua a 60°F, que pasa por una caída de presión de válvula de 1 lbf/pulg2 y d es el diámetro interno de la válvula expresada en pulgadas Perdida Cargas En Tuberías En estructuras largas, la perdida por fricción es muy importante, por lo que es un objeto de constante estudio teórico experimental para obtener resultados técnicos aplicables. Es muy importante la diversidad actual de sistemas de transporte de fluidos se componen de tuberías y conductos tienen una extensa aplicación como ser las plantas químicas y refinerías parecen un laberinto en tuberías, lo mismo que pasa con las plantas de producción de energía que contienen múltiples tuberías y conductos para transportar los fluidos que intervienen en los procesos de conversión de energía. Los sistemas de suministro de agua a las ciudades y de

saneamiento consisten en muchos kilómetros de tubería. Muchas maquinas están controladas por sistemas hidráulicos donde el fluido de control se transporta en mangueras o tubos. Para realizar el estudio se deberá tomar en cuenta la diferenciación entre los flujos laminares y los turbulentos para lo cual recurriremos al número de Reynolds, a medida que el fluido fluye por un conducto u otro dispositivo, ocurren perdidas de energía debido a la fricción, tales energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo, es ahí donde parten los cálculos del laboratorio ya que a partir de la diferencia de presión obtenida en el inicio y final de la tubería es que obtendremos el factor de fricción de la tubería, cabe destacar también la importancia de la determinación del liquido y su temperatura ya que la determinación del numero de Reynold variara de acuerdo a la viscosidad del fluido. La importancia de esta radica en que es muy necesario tomar en cuenta las pérdidas de energía por la fricción que se produce entre las paredes de las tuberías o de los diferentes accesorios que conforman determinado equipo, ya que esto se traduce en costos adicionales, y esto debe ser tomado en cuenta, ya que forma una parte esencial de la labor que cada uno de nosotros tendrá como futuros ingenieros de procesos, ya que la fricción ocasionada en la tubería puede dar como resultado daños en la misma, esto sucede por el flujo del fluido; cuando trae en su masa sedimentos que aparte de dañar todo un sistema de tubería de cualquier empresa por efectos de corrosión podría dañar equipos e instrumentos.

La importancia del laboratorio implica un buen registro de datos y la determinación de todos los parámetros los cuales determinaran la veracidad de los resultados obtenidos.

a.

Regímenes de circulación de los fluidos Régimen laminar: Las capas de fluido se desplazan paralelamente a sí mismas. El movimiento en estere gimen es ordenado, estatificado; el flujo se mueve como clasificado en capas que no se mezclan entre sí, Así el fluido no se desplaza como un cilindro, que desliza en el interior de la tubería estacionaria de sección circular, sino, como se representa en la fig. 3, en forma de tubos concéntricos cilíndricos que deslizan unos con relación a los otros como los tubos de un telescopio. El tubo exterior de fluido queda adherido siempre a la tubería, su velocidad es cero. La velocidad de desplazamiento del filamento interior de sección circular infinitesimal es máxima.

Un ejemplo de régimen lamiar podría ser de un fluido my viscoso, por ejemplo aceite, moviéndose a velocidad no muy grande por una tubería de pequeño diámetro y de sección constante, en régimen permanente. El fluido no se desplaza con velocidad constate en toda la sección de la tubería, como hemos supuesto hasta ahora, sino que lo hace en forma de tubos concéntricos cilíndricos que deslizan unos con relación a otros como los tubos de una telescopio (figura 4.a). Si representamos mediante un gráfico la distribución de velocidades en régimen laminar en una tubería de sección circular, nos encontramos con una distribución parabólica, figura 4.b.

Figura 4. Régimen de flujo laminar La velocidad es cero en los puntos de contacto con la tubería y va aumentando hasta el centro donde alcanza el valor máximo. La distribución es simétrica respecto al eje de la tubería.

Si se representa la componente de velocidad en la dirección del eje de la tubería, en función del tiempo, en un flujo laminar estacionario, se obtiene una línea recta horizontal (figura 5).

Figura 5. Componente de velocidad en la dirección del eje de la tubería b.

Régimen Turbulento

Las capas de fluido se desplazan entremezclándose. Es el tipo de derrame que se da prácticamente en la totalidad de los casos de circulación de agua en las instalaciones de calefacción y A.C.S. Es caótico; es así que las partículas se mueven desordenadamente y las trayectorias de las partículas se entrecruzan formando pequeños remolinos aperiódicos. La fig. 6. a representa pequeños trozos de trayectoria de muchos partículas correspondientes a un mismo espacio breve de tiempo, y la fig. 6.b representa la trayectoria de de una sola partícula durante un periodo más largo de tiempo. Como se ve la velocidad fluctúa continuamente en cada punto.

Por el contrario, en régimen turbulento el movimiento de las partículas fluidas es caótico. Por ejemplo, supongamos un fluido poco viscoso, como el agua, moviéndose a gran velocidad en una tubería de gran diámetro y de sección constante, en régimen permanente. Las partículas se mueven desordenadamente y las trayectorias de las partículas se entrecruzan formando pequeños remolinos. Si representamos segmentos de trayectorias de muchas partículas correspondientes a un mismo espacio breve de tiempo, se puede observar los movimientos caóticos (Figura 7).

Figura 7. Régimen de flujo turbulento El número de Reynolds

  

Re 2.000 Régimen Laminar 2.000
 Es un parámetro adimensional.  Se sabe que un número de Reynolds grande implica un influjo de la viscosidad pequeño y viceversa.  Con un número de Reynolds pequeño la corriente es laminar; con números de Reynolds grandes la corriente es turbulenta.  Cuando el numero de Reynolds es mayor que 12000 la corriente era necesariamente turbulenta: 12000 seria el numero critico de Reynolds superior; pero tomando precauciones delicadas de laboratorio (eliminación de transmisibilidad de vibraciones al aparato) posteriormente se ha conseguido correspondiente laminar con número igual a 40 000. No es posible probar la

imposibilidad de conseguir corriente laminar con números de Reynolds aun más elevados. El numero critico de Reynolds superior es, pues, indeterminado.  Cuando el número de Reynolds menor o igual a 2000 la corriente era necesariamente laminar. Es decir, si se producía alguna perturbación la turbulencia inicial quedaba en seguida amortiguada por la viscosidad y no se desarrollaba jamás un flujo turbulento: Re=2000 es el número critico inferior de Reynolds.  Re se calcula con la siguiente ecuación: 4. 𝜌. 𝑣̇ 𝑅𝑒 = 𝜋. 𝐷. 𝜇 Perdidas primarias y secundarias en conductos cerrados o tuberías El término de pérdidas de carga en las tuberías pertenece a la práctica diaria del ingeniero instalador y proyectista, en los sistemas de flujo de gasolina, fuel, aceites lubricantes, etc.; en los sistemas de refrigeración y aire acondicionado, redes de suministro de agua, etc.; en los sistemas de aspiración e impulsión de las bombas, etc.

Las pérdidas de carga en las tuberías son de dos clases: A. Las perdidas primarias, son las pérdidas de superficie en el contacto del fluido con la tubería (capa limite), rozamiento de unas capas de fluido con otras (régimen laminar) o de las partículas de fluido entre si (régimen turbulento). Tiene lugar en flujo uniforme, por tanto principalmente en los tramos de tubería de sección constante (fig. 9).

Suponiendo una tubería horizontal de diámetro constante D (fig. 9) por la que circula un fluido cualquiera, cuya velocidad media en la tubería es v. La energía en el punto (sección) 2 será igual a la energía en el punto 1 menso la energía perdida (perdida de carga) entre los puntos 1 y 2, es decir se cumple la Ec. De Bernoulli con pérdidas, que expresada en alturas equivalentes será:

En el caso particular del ejemplo: Z1= Z2 (tubería horizontal) y v1 = v2 (sección transversal constante). Luego

Donde Hrp1 – 2 – perdidas primarias entre 1 y 2.

 Ecuación genera de las perdidas primarias: Ecuación de Darcy- Weisbach:

Esta fórmula es de uso universal en el mundo entero en los libros y formularios de hidráulica. Las tablas, curvas, ábacos y monogramas sirven solo para obtener el coeficiente λ, que llevado a la ecuación de Darcy- Weisbach nos da la carga de la perdida primaria.

 Factor λ Se sabe que si el Re es menor a 2100, es decir de régimen laminar este se calcula: ECUACION DE POUSEUILLE 64 λ= Re [Coeficiente λ, flujo laminar, tubería lisa y rugosa] Y si el caso es que Re es mayor a 2100, es decir de régimen turbulento, va a depender de de Re y además de la Rugosidad relativa: K,

K=

ε D

Donde: ε: es un factor que depende de cada material D: es el diámetro de la tubería Una vez determinados estos factores (Re y K) se emplea el diagrama de Moody (Figura 16) para poder determinar este factor λ. A. Las perdidas secundarias Son las pérdidas de forma, que tienen lugar en las transiciones (estrechamientos o expansiones de la corriente), codos, válvulas, y en toda clase de accesorios de tubería (fig. 8).Se definen como las pérdidas de forma, que tienen lugar en las transiciones (estrechamientos o expansiones de la corriente), codos, válvulas y en toda clase de accesorios de tubería. Se conocen también como pérdidas menores (hl), las pérdidas de cabeza de un sistema ocasionadas por cambios de dirección del flujo, juntas, codos, válvulas y en general todo tipo de accesorios que acompañan la tubería. Sin embargo en ocasiones pueden alcanzar valores más altos que las pérdidas por fricción, sobre todo en tramos cortos con gran cantidad de accesorios. Las pérdidas menores se calculan experimentalmente y son directamente proporcionales al cuadrado de la velocidad del fluido, dependiendo además de un factor de corrección K propio de cada accesorio; y que está dado experimentalmente por el fabricante del mismo y depende, básicamente de las

dimensiones. Otra forma común de expresar las pérdidas menores, es hacerlo mediante longitudes equivalentes de tubería, para lo cual se recurre al uso de nomogramas; teniendo como datos de entrada el diámetro interior de tubería y el factor k. La longitud equivalente se suma a la longitud del ducto y se utiliza la ecuación de Darcy – Weisbach. En este caso se aplica la ecuación de Bernoulli entre dos puntos entre los cuales existen distintos accesorios de tubería. El factor ∆h se dividirá entonces en dos: hf (pérdidas primarias) y he (pérdidas secundarias), ocasionadas por los accesorios de las tuberías.

 Cálculo de he: Aplicamos la ecuación: Donde:

he = K (v2/2g) v es la velocidad antes del accesorio K es un coeficiente determinado experimentalmente.

Este coeficiente es necesario excepto en el caso debido a una expansión brusca de la tubería. En este caso: he = v2/2g Siempre que el diámetro de la tubería sea despreciable frente al ensanchamiento de la misma. Las pérdidas menores también pueden expresarse en términos de longitud equivalente, que es la longitud de tubo que haría falta para ocasionar una pérdida de carga similar a la que ocasiona el accesorio de la tubería.

 Cálculo de la longitud equivalente. f(Le/D).(v2/2g)=Kv2/2g

Donde K puede referirse a una sola pérdida o a la suma de varias pérdidas. Al despejar llegamos a la expresión definitiva de la longitud equivalente: Le =K D / f En el caso general, la perdida de cargas secundarias la calcularemos con la siguiente fórmula:

Donde: 𝐻𝑟 : Suma total de pérdidas primarias y secundarias  : Coeficiente de pérdidas del diagrama de Moody 𝐿 ∶ Longitud Total de los tramos rectos de Tuberías ∑ 𝐿𝑒 : Suma de todas las longitudes equivalentes a los accesorios diversos 𝑣 ∶ Velocidad media en la tubería. Si la tubería cambia de posición se aplicará la ecuación de continuidad como ya se ha advertido.

1.3. MATERIALES PARA LA PRÁCTICA: A. Material: Equipo: • Modulo para análisis de fluidos • Tramo específico que será dado a conocer durante el desarrollo de la práctica • Accesorios como tubos (donde se conocerá el diámetro de los tubos, su tipo de material – PVC)

• Medidor de caudal • Bomba de agua • Tanques • Manómetro • Agua • Cronómetro • Baldes • Válvulas B. METODOS: El método a utilizarse consistirá en recolectar mediciones experimentales en un tramo definido, bajo los diferentes regímenes de flujo, que permita, aplicando la ecuación característica para el caso considerado, calcular ya sea el factor de fricción o el coeficiente de pérdida de carga. 1.4. MONTAJE EXPERIMENTAL

1.5. TRABAJO A REALIZAR: Con los datos obtenidos realizar:  Caída de presión en el caudalímetro.  Caída de presión en el caudalímetro.  Caudal real medido.  Número de Reynolds.  Caudal calculado a partir de la caída de presión en el caudalímetro.  Coeficiente de derrame obtenido con las correlaciones de la bibliografía. 1.6. TOMA DE DATOS EXPERIMENTALES:

T = 1 Min N° Tomas 1 2 3 4 5

Presión al inicio

Presión al final

0.5 bar 0.51 bar 0.48 bar 0.49 bar 0.48 bar

0.45 bar 0.23 bar 0.21 bar 0.20 bar 0.12 bar

CAUDALES: Q1=𝟒 × Q2=𝟒. 𝟔𝟕 × Q3=𝟒. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟓 𝒎𝟑 /𝒔 𝟏𝟎−𝟓 𝒎𝟑 /𝒔 𝟏𝟎−𝟓 𝒎𝟑 /𝒔

Q1=𝟑. 𝟔𝟕 × 𝟏𝟎−𝟓 𝒎𝟑 /𝒔

Q1=𝟓. 𝟏𝟕 × 𝟏𝟎−𝟓 𝒎𝟑 /𝒔

Primero obtenemos el valor vinal de las presiones tanto inicial como final en el tramo dado: 𝑃1 + 𝑃2 + 𝑃3 +𝑃4 + 𝑃5 𝑃1 = 5 𝑃1 = 0.492 𝑏𝑎𝑟 = 49.2 𝑘𝑝𝑎 Hallamos las desviaciones: 𝛿 = 𝑝𝑖 − 𝑝1 𝛿 = 0.8 × 103 𝛿 = 1.8 × 103 𝛿 = −1.2 × 103 𝛿 = −0.2 × 103 𝛿 = − 1.2 × 103 ∑ 𝛿 2 = 6. 8 𝑥 106

𝑆=

√∑ 𝛿2 2

= ±1303.8

𝐸% = 1.18 %

𝐸𝑚 = ±583.07 𝑃1 = 49200 ±583.07 Pa

Segundo obtenemos el valor final de la presión final en el tramo dado:

𝑃1 + 𝑃2 + 𝑃3 +𝑃4 + 𝑃5 5 𝑃2 = 0.242 𝑏𝑎𝑟 = 24.2 𝑘𝑝𝑎 Hallamos las desviaciones: 𝛿 = 𝑝𝑖 − 𝑝1 𝛿 = 20.8 × 103 𝛿 = −1.2 × 103 𝛿 = −3.2 × 103 𝛿 = −4.2 × 103 𝛿 = − 12.2 × 103 𝑃2 =

∑ 𝛿 2 = 610.8 𝑥 106

𝑆=

√∑ 𝛿2 2

= ±12357.18

𝐸% = 2 %

𝐸𝑚 = ±5526.3 𝑃2 = 24200 ±5526.3 Pa

Y también para el caudal: Q = 0.00004402 ± 3.4217E-12

con un error (E%)= 0.01%

CALCULAMOS EL NÚMERO DE REYNOLDS: Considerando todo el tramo desde p1 hasta p2 con sus respectivas medidas. L12 = 12.17 m ∆p12 = -20056.77 pa Vm = 0.055 m/s D = 0.03175 m µ = 1.33x 10-6

(caída de presión)

𝑅𝑒 =

0.055𝑥0.03175 1.33∗10−6

= 1312.96 (estamos trabajando con un flujo

laminar).

PERDIDAS DE CARGA PRIMARIA: Como estamos ante un caso de flujo laminar la perdida por fricción será: 𝒇=

𝟔𝟒 𝑹𝒆

=

64 1312.96

= 0.04874 m

Perdidas primarias 𝑳 𝑽𝟐 𝒉𝒑 = 𝒇 𝑫 𝟐𝒈 𝒉𝒑𝟏

𝟏𝟐. 𝟐𝟕 (1.80188 × 10−3 )𝟐 = 𝟎. 𝟎𝟖𝟒𝟕𝟒 0.03125 𝟐(𝟗. 𝟖𝟏) 𝒉𝒑𝟏 = 𝟓. 𝟒𝟗𝟓𝟔 × 𝟏𝟎−𝟔 𝒎

𝒉𝒑𝟐

𝟏𝟐. 𝟐𝟕 (38.6109 × 10−3 )𝟐 = 𝟎. 𝟎𝟖𝟒𝟕𝟒 0.0381 𝟐(𝟗. 𝟖𝟏)

𝒉𝒑𝟐 = 𝟐. 𝟏𝟑𝟖𝟕 𝒙 𝟏𝟎−𝟑 𝒎 𝒉𝒑𝑻 = 𝒉𝒑𝟏 + 𝒉𝒑𝟐 = 𝟐. 𝟏𝟒𝟒𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝒎

PERDIDA POR COLUMNA O PERDIDA DE CARGA“J” PARA LA P1 QUE SE DA EN UN TUBO GALVANIZADO

7

𝐽=𝑚

𝐽 = 509 ∗ 10−6 ∗

7 −3 (1.80188×10 )4 5 (0.03175)4

𝑉4 5 𝐷4

= 𝐽 = 5.98492 𝑥 10−7 m.c.a

PARA LA p2 QUE SE DA EN UN TUBO PVC 𝐽 = 560 ∗ 10−6 ∗

(38.6109 ×

7 −3 )4 10

(0.0381

5 )4

= 𝐽 = 1.1188𝑥 10−4 𝑚. 𝑐. 𝑎

Donde: J=perdida de carga por m.l de conducto m=constante del material de la tubería D=diámetro de la tubería en metros V= velocidad circulante en metros por segundo VALORES DE m PARA TUBERIAS. ACERO COBRE PVC galvanizado Para un diámetro de: Diámetros D= 1 plg = 0.0254 m D= 1 ¼ plg = 0.03125 m D= 1 ½ plg = 0.0381 m

700 ∗ 10−6 570 ∗ 10−6 560 ∗ 10−6 509 ∗ 10−6

Tipo de J tubo Pvc 3.8856E-7 Galvanizada 2.8705E-7 Pvc 1.0198E-5

D= 3/8 plg = 9.525e-3 m

Pvc

45.43E-3

PERDIDAS DE CARGA SECUNDARIAS: ℎ𝑠 = N° 11 5

𝑘𝑉 2 2𝑔

K: cte. de pérdida del accesorio

V: velocidad del fluido accesorio Codos 90° Llaves rosca

K 30.ft k

DIAMETRO 15 mm NOMINAL ½ plg

20 mm

25 mm

32 mm

¾ plg

1

1 ¼ plg 1 ½ plg 2 plg

ft

0.025

0.023

0.027

plg

0.022

Manteniendo constante el: Q = 4.402 x 10-5 m3/s Q= V x A

V = Q/A

A=

𝜋 4

D2

40 mm 0.019

50 mm 0.018

Codos Diámetro codo 90 1 plg = 25 mm 1 ¼ plg = 32

N°

ft

V(m/s)

k

3 1

0.023 0.022

89.67 x 10-3 54.73 x 10-3

0.69 0.66

7

0.019

35.03 x 10-3

0.57

mm

1 ½ plg = 40 mm

Llaves Rosca Diámetro Nominal de la Rosca 1 ¼ plg = 32 mm 1 ½ plg = 40 mm

N°

4 1

V(m/s)

k

54.73 x 10-3 35.03 x 10-3

0.225 0.18

(𝟖𝟗. 𝟔𝟕 𝐱 𝟏𝟎−𝟑 )𝟐 (𝟓𝟒. 𝟕𝟑 𝐱 𝟏𝟎−𝟑 )𝟐 (𝟑𝟓. 𝟎𝟑 𝐱 𝟏𝟎−𝟑 )𝟐 𝒉𝒔 = 𝟎. 𝟔𝟗 + 𝟎. 𝟔𝟔 + 𝟎. 𝟓𝟕 𝟐(𝟗. 𝟖𝟏) 𝟐(𝟗. 𝟖𝟏) 𝟐(𝟗. 𝟖𝟏) −𝟑 𝟐 −𝟑 𝟐 (𝟓𝟒. 𝟕𝟑 𝐱 𝟏𝟎 ) (𝟑𝟓. 𝟎𝟑 𝐱 𝟏𝟎 ) + 𝟎. 𝟐𝟐𝟓 + 𝟎. 𝟏𝟖 𝟐(𝟗. 𝟖𝟏) 𝟐(𝟗. 𝟖𝟏) 𝒉𝒔 = 𝟎. 𝟎𝟒𝟒𝟕 𝒎 PERDIDAS TOTALES: H = HP + HS = 0.046844 m

LONGITUD EQUIVALENTE: 𝒌 𝑳𝒆𝒒 = ( ) 𝑫 𝒇

Diámetro codo 90 1 plg = 25 mm 1 ¼ plg = 32

ft

k

𝑳𝒆𝒒

3 1

0.023 0.022

0.69 0.66

0.75 m 0.96 m

7

0.019

0.57

1.2 m

N°

mm

1 ½ plg = 40 mm

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

 Se puede deducir que la mayor pérdida de carga en accesorios se da en las válvulas y la menor perdida de carga se da en los ensanchamientos de las tuberías.  Que el experimento o laboratorio hecho nos permite tener un concepto más claro y aplicativo de cómo encontrar las perdida de carga en accesorios y además tener en cuenta que cuando nosotros diseñemos tuberías es importante considerar estas pérdidas ya que cuando mayor accesorios allá en el tramo de una tubería mayor será su pedida local es por ello que hay que analizar distintos factores, ya sea topografía del terreno, el tipo de tubería ya sea pvc fierro galvanizado y además tener en cuenta que tenemos que considerar siempre un margen de error en ellas.

1.7. CONCLUSIONES Con este laboratorio nos dimos cuenta que el comportamiento del agua en tuberías se puede estudiar mejor, con esta herramienta importante de lo que vendría a ser un caudalimetro, que gracias a las medidas obtenidas del el para nuestro laboratorio podemos estimar el comportamiento del agua en el banco de ensayo y determinar que el tipo de fluido que estábamos estudiando era un flujo laminar.