Perdidas Por Longitud.docx

INFORME DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS

PERDIDAS POR LONGITUD

INTEGRANTES: LUIS PEÑA T00055252 LUIS BARRERA T00046373 EVER ORTEGA T000 YOCELYN DE LA ESPRIELLA T00038324 YERALDIN VELANDIA VELANDIA T00039257

PRESENTADO A: OSCAR CADRAZCO

FACULTAD DE INGENIERIA

CARTAGENA, BOLÍVAR 26/10/18

1. INTRODUCCIÓN En el laboratorio de la Universidad Tecnológica de Bolívar se realizó la experiencia sobre perdidas por longitud, en el cual este estudio de flujo de fluidos en un sistema integrado de tuberías es una de las aplicaciones principales más comunes de la mecánica de fluidos, puesto que la circulación por sistemas de tuberías es un fenómeno que se presenta en la mayoría de los procesos industriales y esto nos lleva al análisis pertinente de las perdidas por longitud generadas. Es por eso que es importante tener en cuenta las perdidas por longitud ocasionadas en un sistema de tuberías. En este caso estudiaremos las perdidas asociadas a la longitud es decir las pérdidas a lo largo del conducto. Las cuales se deben a los cambios de altura, cambio de velocidad; debido a un cambio de área y por fricción.

2. OBJETIVOS Objetivo general: 

Evaluar la perdida de presión que se produce al circular un líquido por una tubería de sección transversal circular.

Objetivos específicos:    

Evaluar la perdida de presión por conexiones tipo T. Obtener la perdida de presión por longitud de tubería de ¾”. Analizar los resultados de perdida de presión obtenido por diferentes correlaciones, con los logrados por balance de energía. Corroborar los análisis planteados, para la solución de cuatro casos generales de problemas de flujo de tubería.

3. MARCO TEÓRICO Las pérdidas de presión en una tubería o canal, es la perdida de energía dinámica del fluido debido a la fricción de las partículas del fluido entre si y contra las paredes de la tubería que las contiene. Puede ser continuas, a lo largo de conductos regulares o accidentales o localizados, debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento, un cambio de dirección la presencia de una válvula. Las pérdidas por fricción se presentan porque al estar el fluido en movimiento habrá una resistencia que se opone a dicho movimiento (fricción al fluir), convirtiéndose parte de la energía del sistema en energía térmica (calor), que se disipa a través de las paredes de las tuberías por la cual circula el fluido. 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 numero adimensional Reynolds el cual relaciona las fuerzas de inercia con las viscosas y se utiliza como criterio para determinar el régimen del flujo. En el caso de la perdida de presión por longitud, puede expresarse mediante la siguiente ecuación:

Donde, f: factor de fricción. Le: longitud de la tubería. D: diámetro interno de la tubería. V2: velocidad media de flujo. La evaluación del factor de fricción se logra por medio de correlaciones. Siendo la Colebrook una de las más aplicadas. O por medio del diagrama de L. F. Moody. Existen diferentes tipos de pérdidas en tubería: Perdidas primarias y secundarias en tuberías, las pérdidas de carga (o pérdidas de energía), son de dos tipos; primarias y secundarias. 



Las pérdidas primarias son las “pérdidas de superficie” en el contacto de fluido con la superficie (capa limite), rozamiento con unas capas de fluido con otras (régimen laminar) o las partículas de fluido entre sí (régimen turbulento). Tienen lugar en flujo uniforme y por lo tanto, principalmente se producen en tramos de tubería de sección constante. Las pérdidas secundarias son las “pérdidas de forma” que tienen lugar en las transiciones (estrechamiento o expansiones), en codos, válvulas y en toda clase de accesorios de tuberías.

Perdidas primarias: Ecuación de Darcy Si se supone una tubería horizontal de diámetro constante, D, por la que circula un fluido cualquiera entre dos puntos 1 y 2, se cumple la ecuación de Bernoulli con pérdidas:

Al ser la tubería de sección constante y horizontal

Perdidas secundarias: la ecuación fundamental de las pérdidas secundarias, análoga a la ecuación de Darcy para pérdidas primarias, es la siguiente:

Diagrama de Moody Normalmente, con el uso de las ecuaciones de Poiseville y la de Colebrook-White, se puede realizar el cálculo del coeficiente de fricción (f). Sin embargo, este tipo de ecuaciones requieren de una herramienta de cálculo donde se puedan programar, o de complejos métodos de resolución, por lo que uno de los métodos más extendidos para el cálculo rápido del coeficiente de fricción es el uso del diagrama de Moody. Dicho diagrama es la representación (en escala logarítmica), de las dos ecuaciones anteriores, y permite determinar el valor de f en función del número de Reynolds y la rugosidad relativa. La utilización de este diagrama permite:   

4.

Determinar el valor del factor de fricción (f) para ser utilizado en la ecuación de Darcy. Resolver todos los problemas de pérdidas de cargas primarias en conductos de cualquier diámetro, cualquier material, y para cualquier caudal. Puede utilizarse en conductos de sección no circular, sustituyendo el diámetro (D) por el radio hidráulico (Rh).

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

4.1. Plantee y explique la ecuación de energía para un líquido que circula por un tramo de una tubería. Para proyectar instalaciones de transporte de fluidos es preciso conocer: 1. La relación existente entre la pérdida de energía y el caudal. 2. Las características del fluido. 3. La rugosidad y la configuración de la tubería o canal. En esta sección se discuten algunas ecuaciones que relacionan dichos factores. Puesto que se supone que el lector está familiarizado con los fundamentos del flujo de fluidos. Las ecuaciones del flujo de fluidos en conductos cerrados pueden derivarse tanto de consideraciones teóricas como empíricamente. 

Ecuacion de Poiseuille

-

Donde, hf, es la pèrdida de carga o energia (m).

-

mu, es la velocidad dinamica del fluido. L, es la longitud de la tuberia V, es la velocidad rho, es la densidad del fluido g, es la aceleraciòn de la gravedad D, es el diàmetro de la tuberìa (m) v, es la viscosidad cinemàtica del fluido •

Ecuaciòn de Darcy-Weisbach

En terminos de caudal, la expresiòn anterior se transforma en:

Donde: –

hf es la pèrdida de carga, o energìa (m).

–

f, es el coeficiente de rozamiento (tambièn denominado lambda).

–

L, es la longitud de la tuberìa (m).

–

V, es la velocidad (m/s).

–

g, es la aceleraciòn de la gravedad.

–

D, es el diàmetro de la tuberìa (m).

4.2.Exprese y explique en número adimensional Reynolds, y los intervalos que definen el régimen de flujo. Es un numero adimensional utilizado comúnmente en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte. Relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensión típica de un flujo en una expresión adimensional que interviene en numerosos problemas de dinámica de fluidos. El número de Reynolds permite caracterizar la naturaleza del flujo, es decir, si se trata de un flujo laminar, flujo transicional o de un flujo turbulento, además indica la importancia relativa de la tendencia del flujo hacia un régimen turbulento respecto de uno laminar y la posición de este estado dentro de una longitud determinada. Su ecuación está dada por:

𝑅𝑒 =

𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎𝑠 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎𝑠 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑎𝑠 𝑅𝑒 =

ρ∗D∗v

𝑅𝑒 = Donde, Ρ representa la densidad del fluido. v: Velocidad del fluido. V: Viscosidad cinemática del fluido. µ: Viscosidad dinámica del fluido.

µ 𝑣∗𝐷 𝑉

D: diámetro interno de la tubería.

4.3. Proponga y explique una correlación que conozca para el cálculo del factor de fricción. Factor de fricción para flujo laminar: cuando existe flujo laminar el fluido parece moverse como si fueran varias capas, una sobre la otra. Debido a la viscosidad del fluido, se crea un esfuerzo cortante entre sus capas. Se pierde energía del fluido por la acción de las fuerzas de fricción que hay que vencer, y que son producidas por el esfuerzo cortante .debido a que un fluido laminar es rectangular y ordenado, es posible obtener una relación entre la perdida de energía y los parámetros mensurables el sistema de flujo. f=

64 𝑁𝑅

Factor de fricción para flujo turbulento: cuando hay flujo turbulento en tuberías es más conveniente usar la ecuación de Darcy para calcular perdida de energía debido a la fricción. El flujo turbulento es caótico y varia en forma constante. Por estas razones determinar el valor de f debemos recurrir a los datos experimentales. 1 √𝑓

= −2𝑙𝑜𝑔10(

∈ 2.51 + ) 3.7𝑑 𝑅𝑒√𝑓

4.4.Explique el método para encontrar el factor de fricción por medio del diagrama de L. F. Moody (incluya el diagrama). Lewis F. Moody (1944) afirmó que arrojaban resultados satisfactorios, ya que contempla tuberías lisas y rugosas, de la cual se origina el conocido Diagrama de Moody para obtener de manera gráfica factores de fricción. Lo anterior convierte a la correlación de CW en una ecuación estándar y la más aceptada para la estimación del factor de fricción a régimen turbulento y para rugosidad relativa (0 < ∈/D < 0.05). Sin embargo, como se observa en la ecuación (4), el factor de fricción se encuentra implícito en ella, impidiendo su despeje y complicando su utilización, para lo cual se requiere del uso de métodos numéricos. No obstante, años después (mediados de 1970) de la publicación de la correlación de CW se han propuestos diversos modelos matemáticos que permiten obtener el valor del factor de fricción mediante ecuaciones explícitas. Cabe mencionar que para la zona de transición entre régimen laminar y turbulento no existe una correlación confiable para determinar el valor de factor de fricción, ya que depende de varios factores como cambios de sección, de dirección del flujo y obstrucciones tales como

válvulas corriente arriba de la zona considerada. Por ello, se recomienda, en caso de ser requerido, basarse en el Diagrama de Moody. El diagrama muestra la gráfica del factor de fricción f versus el número de Reynolds NR con una serie de curvas paramétricas relacionadas con la rugosidad relativa D/ϵ. Estas curvas las generó L. F. Moody a partir de datos experimentales. Se grafica en escalas logarítmicas tanto a f como a NR, debido al rango tan amplio de valores que se obtiene a la izquierda de la gráfica, para números de Reynolds menores de 2000< NR<4000 no hay curvas, debido a que esta es la zona critica entre el flujo laminar y el flujo turbulento da como resultado valores para los factores de fricción dentro de la zona sombreada. Más allá de NR= 4000, se grafica la familia de curvas para distintos valores de D/ϵ.

Gráfica: diagrama de Moody 4.5. Indique y explique los cuatro casos generales de problemas de flujo en tubería. 



Determinación de la caída de presión (o pérdida de carga): Se refiere cuando la longitud y el diámetro de la tubería se suministran para una razón de flujo (o velocidad) específica. Determinación de la razón de flujo: cuando la longitud y el diámetro de la tubería se considera proporcional para una caída de presión (o pérdida de carga) específica.



Determinación del diámetro de la tubería: cuando la longitud de la tubería y la razón de flujo se proporcionan para una caída de presión (o pérdida de carga) específica.

5. PROCEDIMIENTO Para la realización de esta práctica se llevó a cabo el siguiente procedimiento: 5.1. Se solicitó al auxiliar del laboratorio el suministro del flujo eléctrico al banco de prueba. 5.2. Identificar la parte del banco referido a las conexiones tipo T. 5.3. Identificar la parte del banco referida a la longitud de la tubería. 5.4. Se aseguró que el fluido solo circulara por la tubería a analizar, y que el medidor de presión diferencial, está expuesto exclusivamente a esta tubería. 5.5. Se procedió a realizar el ensayo de acuerdo a las solicitudes que se le hace en el aparte 6. 6. INTERPRETACIÓN DE DATOS Datos tubo de 1 pulgada. P succión P descarga 1 P descarga 2 P descarga 3

18 gal/min 12 gal/min 5 in 18 in 5 psi 2 psi 3,5 psi 0,5 psi 3 psi 2 psi Tabla 1. Datos tubo 1 pulgada.

7 gal/min 25 in 1 psi 0,5 psi 1,8 psi

18 gal/min 11 gal/min 4,8 in 19 in 7 psi 2 psi 4,5 psi 0,5 psi 3 psi 2 psi Tabla 2. Datos tubo 3/4 pulgada.

6 gal/min 26 in 1 psi 0,5 psi 1,5 psi

17.5 gal/min 11 gal/min 3,8 in 18 in 10 psi 5 psi 5,5 psi 2,5 psi 3 psi 1,8 psi Tabla 3. Datos tubo 1/2 pulgada.

7 gal/min 24 in 2 psi 0,5 psi 1,7 psi

Datos tubo de 3/4 pulgada. P succión P descarga 1 P descarga 2 P descarga 3 Datos tubo de 1/2 pulgada. P succión P descarga 1 P descarga 2 P descarga 3

7. ANÁLISIS 7.1 Basándose en el concepto de longitud equivalente, encuentre la perdida menor de presión ocasionada por las conexiones tipo T para el máximo valor de caudal que permite el montaje. Calcule también, esta misma perdida para las mismas condiciones de caudal, mediante el balance de energía citado en el ítem 3.1 y la diferencia de presión entregada por el medidor de presión diferencial. Compare los resultados obtenidos por ambos métodos y exprese sus conclusiones. Para el tubo de 1 pulgada. 𝑄 = 18

𝑔𝑎𝑙 𝑚𝑖𝑛

𝑚3 𝑄 = 0.00113562 𝑠 𝐴 = 𝜋(0.0127𝑚)2 𝐴 = 5.067𝑥10−4 𝑚2 𝑣 = 2.24

𝑚 𝑠

Perdidas menores. 𝑚 (2.24 𝑠 )2 ℎ𝑙 = 𝑘𝑙( 𝑚 ) (2 ∗ 9.81 2 ) 𝑠 ℎ𝑙 = 0.51 𝑚 𝑚 (2.24 𝑠 )2 1.5 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.0254 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 2 𝑠 ℎ = 0.54 𝑚 Para tubo ¾ pulgada. 𝑄 = 18 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛

𝑄 = 0.00113562

𝑚3 𝑠

𝐴 = 2.85𝑥10−4 𝑚2 𝑉=

𝑄 𝐴

𝑉 = 3.98

𝑚 𝑠

Perdidas menores 𝑚 (3.39 𝑠 )2 ℎ𝑙 = 𝑘𝑙( 𝑚 ) (2 ∗ 9.81 2 ) 𝑠 ℎ𝑙 = 1.61 𝑚 𝑚 (3.98 𝑠 )2 1.61 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.01905 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 𝑠2 ℎ = 1.82 𝑚 Para tubo de ½ pulgada 𝑄 = 17.5 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑚3 𝑄 = 0.01104078 𝑠 𝐴 = 𝜋(6.35𝑥10−3 𝑚)2 𝐴 = 1.367𝑥10−4 𝑚2 𝑉=

𝑄 𝐴

𝑉 = 8.714

𝑚 𝑠

Perdidas menores 𝑚 (8.714 𝑠 )2 ℎ𝑙 = 𝑘𝑙( 𝑚 ) (2 ∗ 9.81 2 ) 𝑠

ℎ𝑙 = 7.74 𝑚 𝑚 (8.714 𝑠 )2 0.8 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.0127 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 𝑠2 ℎ = 7.80 𝑚 7.2. Evalúe la perdida por longitud para un caudal que garantice un régimen de flujo laminar. Evalúelo también, mediante el balance de energía citado en el ítem 3.1 y la diferencial de presión entregada por el medidor de presión diferencial. Compare sus resultados obtenidos por ambos métodos y exprese sus conclusiones. Flujo laminar 𝑓𝑙 = 𝑓=

64 𝑅𝑒

64 2000

𝑓 = 0.032 Para el tubo de 1 pulgada 𝑄 = 18

𝑔𝑎𝑙 𝑚𝑖𝑛

𝑄 = 0.00113562

𝑚3 𝑠

𝐴 = 𝜋(0.0127𝑚)2 𝐴 = 5.067𝑥10−4 𝑚2 𝑉 = 2.24

𝑚 𝑠

𝑚 (2.24 𝑠 )2 2.9 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.0254 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 𝑠2 ℎ = 1.04 𝑚

Manómetro diferencial 𝑃 = 13.280

𝑁 ∗ (0.05) 𝑚3

𝑃 = 0.664 𝑝𝑎 2. 𝑄 = 13 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑄 = 0.000820173

𝑚3 𝑠

𝐴 = 𝜋(0.0127 𝑚)2 A = 5.067x10−4 𝑚2 𝑚3 0.000820173 𝑠 𝑉= 5.067𝑥10−4 𝑚2 𝑚 𝑉 = 1.61 𝑠 𝑚 (1.61 𝑠 )2 2.96 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.0254 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 𝑠2 ℎ = 0.306 𝑚 ℎ = 0.31 Manómetro diferencial ∆ℎ = 3 𝑐𝑚 ∆ℎ = 0.03 𝑚 𝑃 = 13.280

𝑁 ∗ (0.03 𝑚) 𝑚3

𝑃 = 0.3984 𝑃𝑎 3. 𝑄 = 0 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑄=0

𝑚3 𝑠

𝐴 = 𝜋(0.0127 𝑚)2

A = 5.067x10−4 𝑚2 𝑉=0

𝑚 𝑠

𝑚 (0 𝑠 )2 2.9 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.0254 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 𝑠2 h= 0m

Manómetro diferencial ℎ =0𝑚 𝑃 = 13.280

𝑁 ∗ (0 𝑚) 𝑚3

𝑃 = 0 𝑝𝑎 Para el tubo ¾ pulgada 1. 𝑄 = 18 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑚3 𝑄 = 0.00113562 𝑠 𝐴 = 𝜋(9.52𝑥10−3 𝑚)2 A = 2.85x10−3 𝑚2 𝑉 = 3.98

𝑚 𝑠

𝑚 (3.98 𝑠 )2 2.9 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.01905 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 𝑠2 h = 3.93 m 2. 𝑄 = 11 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛

𝑄 = 0.000693992

𝑚3 𝑠

𝐴 = 𝜋(9.52𝑥10−3 𝑚)2 A = 2.85x10−4 𝑚2 𝑉 = 2.43

𝑚 𝑠

𝑚 (2.43 𝑠 )2 2.9 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.01905 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 𝑠2 h = 1.46 m 3. 𝑄 = 6 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑚3 𝑄 = 0.000378541 𝑠 𝐴 = 𝜋(9.52𝑥10−3 𝑚)2 A = 2.85x10−4 𝑚2 𝑉 = 1.32

𝑚 𝑠

𝑚 (1.32 𝑠 )2 2.9 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.01905 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 2 𝑠 h = 0.4 m Manómetro diferencial 𝑝 = 13.280

𝑁 ∗ (0𝑐𝑚) 𝑚3

𝑝 = 0 𝑝𝑎 ½ pulgada 1. 𝑄 = 17.5 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛

𝑚 (8.714 𝑠 )2 2.96 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.01905 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 2 𝑠 ℎ = 28.86 𝑚 Se halla la presión del manómetro 𝑃 = 13.280

𝑁 ∗ (0.22𝑚) 𝑚3

𝑝 = 2921.6 𝑝𝑎 2. 𝑄 = 12 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑚3 𝑄 = 0.00075708 𝑠 𝐴 = 𝜋(6.35𝑥10−3 𝑚)2 A = 1.26x10−4 𝑚2 𝑉 = 5.98

𝑚 𝑠

𝑚 (5.98 𝑠 )2 2.9 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.0127 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 2 𝑠 h = 9.236 m Presión para el manómetro 𝑃 = 13.280

𝑁 ∗ (0.04𝑚) 𝑚3

𝑃 = 531.2 𝑝𝑎 3. 𝑄 = 7 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑄 = 0.000441631

𝑚3 𝑠

𝐴 = 𝜋(6.35𝑥10−3 𝑚)2 A = 1.26x10−4 𝑚2

𝑚3 0.000441631 𝑠 𝑉= 1.266𝑥10−4 𝑚2 𝑚 𝑉 = 3.50 𝑠 𝑚 (3.50 𝑠 )2 2.9 𝑚 ℎ = 0.032 ∗ ∗( ) 0.0127 𝑚 (2 ∗ 9.81 𝑚 ) 𝑠2 h = 4.56 m

Manómetro diferencial 𝑃 = 13.280

𝑁 ∗ (0𝑚) 𝑚3

𝑝 = 0 𝑝𝑎

7.3 Evalúe la perdida por longitud para un caudal que garantice un régimen de flujo turbulento. Evalúelo también, mediante el balance de energía citado en el ítem 3.1 y la diferencia de presión diferencial. Compare los resultados obtenidos por ambos métodos y a la vez compárelos con los resultados del ítem anterior. Exprese sus conclusiones. Para tubo de ½ pulgada

𝑓=

0.25 0.0015𝑥10−2 𝑚 5.74 2 (log10 ( 3.7 ∗ 0.0127 𝑚 + ) 40000.9

𝑓 = 0.0418

1. abierta: 𝑄 = 17 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑄 = 0.00107253

𝑚3 𝑠

𝑚 (8.47 𝑠 )2 2.96 𝑚 ℎ = 0.0418 ∗ ∗ 0.0127 𝑚 2 ∗ (9.81 𝑚 ) 𝑠 2) ℎ = 35.6 𝑚 Manómetro diferencial ℎ = 22 𝑐𝑚 𝑝 = 13.280

𝑁 ∗ (0.22 𝑚) 𝑚3

𝑝 = 2.921 𝑃𝑎 2. semi abierta: 𝑄 = 12 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑄 = 0.00075708 𝑉 = 3.98

𝑚3 𝑠

𝑚 𝑠

𝑚 (3.98 𝑠 )2 2.96 𝑚 ℎ = 0.0418 ∗ ∗ 0.0127 𝑚 2 ∗ (9.81 𝑚 ) 𝑠 2) ℎ = 12.3 𝑚 Manómetro diferencial ℎ = 10 𝑐𝑚 𝑝 = 13.280

𝑁 ∗ (0.1 𝑚) 𝑚3

𝑃 = 1.328 𝑃𝑎 3. cerrada: 𝑄 = 0 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑣=0

𝑚 𝑠

𝑚 (0 𝑠 )2 2.96 𝑚 ℎ = 0.0418 ∗ ∗ 0.0127 𝑚 2 ∗ (9.81 𝑚 ) 𝑠 2) ℎ =0𝑚

Manómetro diferencial ℎ =0𝑚 𝑝 = 13.280

𝑁 ∗ (0 𝑚) 𝑚3

𝑃 = 0 𝑃𝑎 Para el tubo de ¾ pulgadas 𝑓=

0.25 0.0015𝑥10−2 𝑚 5.74 2 (log10 ( + ) 3.7 ∗ 0.01905 𝑚 40000.9 𝑓 = 0.0414

1. abierta: 𝑄 = 18 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑉 = 3.98

𝑚 𝑠

𝑚 (3.98 )2 2.96 𝑚 𝑠 ℎ = 0.0414 ∗ ∗ 0.01905 𝑚 2 ∗ (9.81 𝑚 ) 𝑠 2) ℎ = 5.79 𝑚 Manómetro diferencial ℎ = 10 𝑐𝑚 𝑝 = 13.280

𝑁 ∗ (0.1 𝑚) 𝑚3

𝑝 = 1.328 𝑃𝑎 2. Semi abierta: 𝑄 = 12 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑉 = 2.43

𝑚 𝑠

𝑚 (2.43 𝑠 )2 2.96 𝑚 ℎ = 0.0414 ∗ ∗ 0.01905 𝑚 2 ∗ (9.81 𝑚 ) 𝑠 2)

ℎ = 1.943 𝑚 Manómetro diferencial ℎ = 4 𝑐𝑚 𝑝 = 13.280

𝑁 ∗ (0.04 𝑚) 𝑚3

𝑃 = 0.5312 𝑃𝑎 3. cerrada: 𝑄 = 0 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑣=0

𝑚 𝑠

𝑚 (0 𝑠 )2 2.96 𝑚 ℎ = 0.0418 ∗ ∗ 0.0127 𝑚 2 ∗ (9.81 𝑚 ) 𝑠 2) ℎ =0𝑚 Manómetro diferencial ℎ =0𝑚 𝑝 = 13.280

𝑁 ∗ (0 𝑚) 𝑚3

𝑃 = 0 𝑃𝑎 Para tubo de 1 pulgada 𝑓=

0.25 0.0015𝑥10−2 𝑚 5.74 2 (log10 ( + ) 3.7 ∗ 0.01905 𝑚 40000.9 𝑓 = 0.0414

1. abierta: 𝑄 = 18 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑉 = 2.365

𝑚 𝑠

𝑚 (2.365 𝑠 )2 2.96 𝑚 ℎ = 0.0414 ∗ ∗ 0.0254 𝑚 2 ∗ (9.81 𝑚 ) 𝑠 2) ℎ = 1.376 𝑚 Manómetro diferencial ℎ = 5 𝑐𝑚 𝑝 = 13.280

𝑁 ∗ (0.05 𝑚) 𝑚3

𝑝 = 0.664 𝑃𝑎 2. Semi abierta: 𝑄 = 12 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑉 = 1.6

𝑚 𝑠

𝑚 (1.61 𝑠 )2 2.96 𝑚 ℎ = 0.0414 ∗ ∗ 0.0254 𝑚 2 ∗ (9.81 𝑚 ) 𝑠 2) ℎ = 0.06 𝑚 Manómetro diferencial ℎ = 3 𝑐𝑚 𝑝 = 13.280

𝑁 ∗ (0.03 𝑚) 𝑚3

𝑃 = 0.3984 𝑃𝑎 3. cerrada: 𝑄 = 0 𝑔𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝑣=0

𝑚 𝑠

𝑚 (0 𝑠 )2 2.96 𝑚 ℎ = 0.0418 ∗ ∗ 0.0127 𝑚 2 ∗ (9.81 𝑚 ) 𝑠 2) ℎ =0𝑚

Manómetro diferencial ∆ℎ = 0 𝑚 𝑝 = 13.280

𝑁 ∗ (0) 𝑚3

𝑃 = 0 𝑃𝑎

8. CONCLUSIÓN Al realizar la práctica de pérdidas de longitud en el laboratorio de mecánica de fluidos se logró apreciar que el comportamiento del fluido depende si sea turbulento o laminar, las pérdidas de presión en una tubería se deben a la fricción de las partículas contra las paredes. Para la realización de la práctica se obtuvo lo siguiente: 1. Para el primer caso, se puede decir que a medida que se aumenta el diámetro de la tubería utilizada la velocidad disminuye proporcionalmente por lo cual las pérdidas menores se dan por los accesorios en forma de T. 2. Para el flujo laminar las pérdidas de longitud al aumentar el diámetro la velocidad disminuye lo que resulta una menor perdida a lo largo de las tuberías. Además, se pudo evidenciar que la tubería con mayor diámetro tiene una pérdida de longitud menor, por esta razón, se puede decir que en un flujo laminar habrá menos perdidas por longitud entre más se aumente la sección transversal de una tubería. 3. Para el flujo turbulento, para una tubería con mayor diámetro tendrá menor pérdida, puesto que se logró evidenciar que el factor de fricción aumenta a medida que disminuye el diámetro de la tubería lo cual genera más pérdida.

9. BIBLIOGRAFÍA Academia. (s.f.). Obtenido de http://www.academia.edu/5184043/DETERMINACI%C3%93N_DE_LAS_P%C3 %89RDIDAS_DE_ENERGIA_EN_TUBERIAS_POR_FRICCI%C3%93N_Y_AC CESORIOS Grundfos. (s.f.). Obtenido de https://co.grundfos.com/service-support/encyclopediasearch/colebrook-white.html Prezi. (s.f.). Obtenido de https://prezi.com/behnoc28v_q4/diagrama-de-moody/ scielo . (s.f.). Obtenido de http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187893X2014000200007 SlideShare. (s.f.). Obtenido de https://es.slideshare.net/juanccorreag1/laboratorio-1-prdidasen-tuberas-por-friccin SlideShare. (s.f.). Obtenido de https://es.slideshare.net/yuricomartinez/labo-4-prdida-decarga-en-tuberas-y-accesorios