PERDIDAS DE CARGAS LOCALES EN UNA TUBERIA



PERDIDAS DE CARGAS LOCALES EN UNA TUBERIA

1. OBJETIVOS

Estudiar las pérdidas de cargas locales debido a los accesorios que se instalan en un tramo de la tubería, como codos, ensanchamiento, contracción venturímetro, válvula, etc.
Estudiar los datos obtenidos en el ensayo de laboratorio con los datos que obtenemos apoyándonos en referencias bibliográficas, libros que usualmenteutilizamos para estos ensayos.
Estudiar en forma detallada las pérdidas de carga lineal en conductos circulares, teniendo una gran variedad de curvas que relacionan los coeficientes de pérdidas “f” en función del número de Reynolds, apoyándonos en el grafico de Moody.
Conocer métodos prácticos para determinar las pérdidas localizadas.
Determinar la variación de la pérdida de carga con el caudal.

2.MARCO TEORICO

PÉRDIDA DE CARGAS LOCALES
Los fluidos en movimiento o flujo interno forman parte básica para la producción de servicios dentro de las actividades industriales, residenciales y comerciales.
La aplicación de la Ecuación de Bernoulli para fluidos reales, entre 2 secciones de un mismo tramo de tubería es:



Donde:

Donde:
hfp = es la sumatoria de perdidasprimarias o longitudinales.
hfs = Perdidas secundarias o, locales por accesorios.

Al hablar de perdidas en tuberías, lleva a estudiar los flujos internos que sean completamente limitados por superficies sólidas con un grado de rugosidad según el material del cual están fabricadas.
Este flujo es muy importante de analizar ya que permitirá diseñar las redes de tuberías y sus accesorios másóptimos.
Las pérdidas de energía que sufre una corriente cuando circula a través de un circuito hidráulico se deben fundamentalmente a:

Variaciones de energía potencial del fluido.
Variaciones de energía cinética.
Rozamiento o fricción.

3. PERDIDAS PRIMARIAS :

Llamadas perdidas longitudinales o pérdidas por fricción, son ocasionadas por la fricción del fluido sobre las paredes del ductoy se manifiestan con una caída de presión.
Empíricamente se evalúa con la formula de DARCY - WEISBACH:



Donde:

L = longitud de la tubería.
D = Diámetro de la tubería.
V = velocidad media del flujo.
f = factor de fricción de la tubería.
De donde el factor de fricción de la tubería depende del Número de Reynolds ( Re ) y de la rugosidad relativa ( ε / D ) . Para esto se hace uso delDiagrama de Moody. Básicamente las Pérdidas primarias son directamente proporcionales a la longitud de la tubería.

4. PERDIDAS SECUNDARIAS:

También conocidas como perdidas locales o puntuales, las cuales son originadas por una infinidad de accesorios que se ubican dentro de un sistema de tuberías, como por ejemplo :
Válvulas.
Codos.
Niples.
Reducciones.
Ensanchamientos.
Unionesuniversales.
Etc.
La expresión para evaluar las perdidas secundarias ( en metros de columna del fluido) es la siguiente :



Donde K es la constante para cada accesorio y depende del tipo de accesorio, material y diámetro.
Luego la longitud equivalente será :



La longitud equivalente se puede hallar en manuales y libros.
En el equipo FME-05 de pérdidas de carga local estudia laspérdidas de energía cinética de un fluido que circula por una tubería. Estas se deben principalmente a variaciones bruscas de velocidad causadas por:

Cambios bruscos de sección.
Perturbación del flujo normal de la corriente, debido a cambios de dirección provocadas por la existencia de un codo , curva , etc.
Rozamiento o fricción.

Las pérdidas de carga que sufre un fluido al atravesar todos loselementos expresada en metros del fluido , puede calcularse con la siguiente expresión :



Donde:

K = coeficiente de pérdidas de carga.
V= velocidad del fluido.
∆h = diferencia de altura manométrica.
g= gravedad.



COEFICIENTE DE RESISTENCIA PARA JUNTAS Y VALVULAS:

Se dispone de muchos tipos diferentes de válvulas y juntura de varios fabricantes para especificaciones e...