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UNIVERSIDAD PRIVADA DOMINGO SAVIOOPERACIONES UNITARIAS I
I.- INTRODUCCIÓN
El método más común para transportar fluidos es impulsarlo a través de un sistema de
tuberías. Este mecanismo proporciona una manera más cómoda y fácil de transporte por
lo que es ideal en las industrias y los hogares.
El presente proyecto se enfoca en el diseño de un sistema de tuberías en el que se pueda
observar los distintos comportamientos que tiene un fluido al variar los diámetros del
medio que lo transporta, enfocándose principalmente en la velocidad y la presión.
II.- OBJETIVOS
2.1. Objetivo General
Implementar un sistema de tuberías en el que se observen los principios de transporte de
fluidos y analizarlos mediante los cálculos correspondientes.
2.2. Objetivo Específico
Diseñar una estructura a base de tuberías.
Recopilar información de la estructura para realizar los cálculos correspondientes.
Comparar los datos obtenidos con los observados en la estructura.
III.- MARCO TEÓRICO
Un fluido puede definirse como toda sustancia capaz de tomar la forma del recipiente que
la contiene.
La denominación “Transporte de Fluidos por Tuberías” se refiere al estudio del diseño y
comportamiento de los sistemas de transporte de fluidos a gran distancia, sean éstos para
abastecer líquidos únicos, líquidos diferentes en secuencia, gases únicos, gases y líquidos,
y líquidos o gases y sólidos.1
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La presión en una tubería es inversamente proporcional al área de la misma, es decir, a
mayor área menor será la presión y a menor área la presión en la tubería será mucho
mayor. Este principio se basa en el estudio de Daniel Bernoulli.
3.1. Teorema de Bernoulli
El teorema de Bernoulli implica una relación entre los efectos de la presión, la velocidad y
la gravedad, e indica que la velocidad aumenta cuando la presión disminuye. Este
principio es importante para la medida de flujos, y también puede emplearse para
predecir la fuerza de sustentación de un ala en vuelo.2
IV.- MATERIALES UTILIZADOS
NOMBRE DEL MATERIAL CANTIDAD
Codo de 1`` 90º ips 6 unidades
Codo de 1``45º ips 2 unidades
Tee 1`` ips 6 unidades
Cruz ¾ `` ips 1 unidades
Reductor de ¾ a ½ `` ips 1 unidades
Reductor de 1 a ½ `` ips 2 unidades
Codo reductor de ¾ a ½ `` ips 2 unidades
Codo de ½ `` ips 8 unidades
Tapón de hembra ½ `` ips 3 unidades
Valvula ½ `` pvc 3 unidades
Tubo de 1`` 4 metros
Tubo de ½ `` 5,5 metros
Tubo ¾ ^^ 3 metros
2 Mecánica de Fluidos – Robert Mott
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Manómetro 2 unidades
Tee ½ `` ips 4 unidades
Sellador 1 unidades
Unión universal 1`` 3 unidades
Tapones hembra de ½ `` 4 unidades
Cruz de ½ `` 2 unidades
Tapón macho de ½ `` 6 unidades
Cinta teflón 10 unidades
Bomba 1 hp 1 unidad
V.- DISEÑO DEL PROYECTO
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1pulg
5,1cm
14,5cm
15,2cm
25cm 31,7cm
14,4cm
42,4cm
14,4cm
1,8cm
1pulg
1/2pulg40,6cm
10,9cm
50,9cm
25,6cm
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1pulg
1/2pulg
1pulg
1/2pulg
1/2pulg
3/4pulg
6,1cm6,1cm
5,5cm
25,6cm
17,6cm2,4cm
17,1cm
25,4cm
0,7cm14,2 cm
26,1cm25,9cm
5,2cm5,1cm23,5cm
50,2cm
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59cm
1cm 1cm
25,9cm25,9cm
25,9cm
1/2pulg
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VI.-RESULTADOS
TRAMO N°1
Válvula 1: abierta
Válvula 2 y 3: cerrada
6,6cm
6,8cm
6,1cm
6,4cm
5,5cm
6,1cm
1/2pulg
6,7cm
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VÁLVULA 2
VÁLVULA 1
VÁLVULA 3
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Con una bomba de 1 hp utilizando el 9,17% de su capacidad se obtuvo una presión de
entrada de 13,73 Pa en una tubería de 1 pulg. Y la presión de salida de 4,7 Pa en una
tubería de ½ pulg. Teniendo un caudal de 1,83 x 10-4 m3/s.
Con una pérdida de carga en accesorios de 0,697m y una perdida en tuberías de 0,068m,
teniendo una pérdida de cargas totales de 0,765m.
La variación de las velocidades en los diferentes diámetros de tubería es:
TUBERÍA VELOCIDAD (M/S)
1pulg 0,315
3/4 0,528
½ = velocidad de salida 0,93
TRAMO N°2
Válvula 2: abierta
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VÁLVULA 3
VÁLVULA 2
VÁLVULA 1
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Válvula 1 y 3: cerrada
Con un caudal de entrada de 1,83 x 10-4 m3/s se obtuvo una pérdida de carga en
accesorios de 0,3125m y pérdida de carga en tubería de 0,1048m, obteniéndose una
pérdida de carga total de 0,4173m.
Velocidad tubería ½ pulg 0,93 m/s
Velocidad de salida por orificio de 1mm 34,52 m/s
TRAMO N°3
Válvula 3: abierta
Válvula: 1y 2 cerrada
Con un caudal de entrada de 1,83 x 10-4 m3/s se obtuvo una pérdida de carga en
accesorios de 1,070 x 10-5 m y pérdida de carga en tubería de 2,857 x 10-6 m,
obteniéndose una pérdida de carga total de 0,715m.
Velocidad de salida A 0,02m/s
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VÁLVULA 3
VÁLVULA 2
VÁLVULA 1
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Velocidad de salida B 6,876 m/s c/u
La velocidad de salida B (1,5 mm) es mucho mayor a la velocidad de salida A (0,8mm)
debido a la diferencia de diámetro de los orificios.
Distribución de caudal
Q1 1,019 X 10 -6 m3/s
Q2 5,097 x 10-7 m3/s
Q3 3,73 x 10 -6 m3/s
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ANEXOS
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