informe perdidas por friccionvv

7/24/2019 Informe Perdidas POR FRICCIONVV

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Prdidas por friccin Grupo B

TABLA DE CONTENIDOS

I. RESUMEN 2II. INTRODUCCION 3III. DISCUSIN !ISTRIC" #I$. PRINCIPIOS TEORICOS %$. DET"&&ES E'PERIMENT"&ES (2

a. M"TERI"&ES ) E*UIPO+. PROCEDIMIENTO E'PERIMENT"&

$I. T"B&"S DE D"TOS ) RESU&T"DOS (#$II. DISCUSION DE RESU&T"DOS 3,$III. CONC&USIONES 3-I'. RECOMEND"CIONES 3'. RE/ERENCI"S BIB&IOGR0/IC"S #1'I. "PNDICE #(

a. EEMP&O DE C0&CU&O #(+. GR0/ICOS #,

'II. "NE'OS 435

p67. (


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RESUMEN

El objetivo del presente informe es determinar las prdidas de presin calculados de datos

experimentales y estimados de ecuaciones a varios caudales de agua que fluye en un

sistema de tuberas y accesorios. Se trabaj con las siguiente condicin T agua =!".

El equipo de dise#o consiste en tuberas de dos dimensiones $ y %&$' el material es

(ierro galvani)ado en toda su trayectoria' accesorios como uniones' codos de *+! corto y

largo' v,lvulas y un medidor -enturi

cada cierto tramo se encuentran los

pie)metros los cuales nos ayudaran

para medir la cada de presin y con esto poder (acer nuestros c,lculos determinado de

esta forma la perdidas por friccin experimentales.

Se procedi a abrir la llave de alimentacin y cuando el nivel del lquido este constante

dentro del tanque de alimentacin /nosotros mantuvimos a %++ cm el nivel del lquido0 se

procede a cerrar la llave y se toman los valores referenciales para las alturas de agua en

los pie)metros. 1 esta primera medicin le llamaremos 2eferencia. luego se midi la

lectura de cada pie)metro esto se (i)o para las * corridas correspondientes /* caudales

diferentes0' tambin se midi el tiempo que demora el fluido en ascender %+cm en el

tanque de descarga' esto se (i)o con la finalidad de poder determinar los caudales' luego

de reali)ar los c,lculos correspondientes tenemos34%=+.+++55 m56s' 4=+.+++78%m

56s'

45 =+.+++*9m56s 47 =+.++%+%7m

56s'4: =+.++%%%%m56s 48 =+.++%5:%m

56s 4;

=+.++%7;9m56s' 49=+.++%:::m56s' 4*=+.++%8; m

56s'.

"on los caudales (allados se determin las velocidades experimentales de las tuberas

de%&$y $ 'con la ecuacin v i=Qi

A 'obteniendo las siguientes velocidades para el 4%

=+.+++55

'-%=+.*8m6s '-=+.%:55 m6s ' de igual forma se (all las velocidades experimentales

para los dem,s caudales.


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resultando -%=%.987m6s para el 4%=+.+++55' de igual forma se (all para los dem,s

caudales .despus se (all una relacin terica para la velocidad en la garganta de -enturi

v=4.455 Cv H0.5

'antes de (allar las velocidades tericas primero se determin

una nueva relacin la cual es Cv=0.988 H0.023

' reempla)amos la > para cada

corrida teniendo un "v promedio = +.*9:+' obteniendo un ? desviacin de +.:?

respecto la "v terico= +.*9+ .

"on el "v promedio (allado y la relacin terica v=4.455Cv H0.5

' se (all la

velocidad terica en la garganta de -enturi resultando -%=%.5:7m6s para el 4%

=+.+++55'de igual forma se (all para los dem,s caudales ' obteniendo un ? desviacinde 7.*8;? respecto la -experimental= %.987 .obteniendo un rango de desviacin de

+.55? @ 7.*8;? para los dem,s caudales. Ainalmente con la velocidad terica en la

garganta de -enturi y la relacinv tubera=vgarganta

A garganta

A tubera

Se (allo las velocidades tericas en las tuberas de %&$y $' resultando las siguientes

velocidades para el 4%=+.+++55' -%=+.;9;m6s '-=+.%7*% m6s ' de igual forma se(all las velocidades tericas para los dem,s caudales. Encontrando un rango de

desviacin de %.;;7? @ *.%77? ' con respecto a las velocidades experimentales

"on los valores de la lectura de los pie)metros en cada corrida se determin las prdidas

de friccin totales experimentales y tericos para cada caudal correspondiente. respectivamente para el caudal % ' de forma similar se

(all las dem,s prdidas para los dem,s caudales . bteniendo un rango de desviacin de

+.9;? @ 7.;:? con respecto a los valores tericos.

Fel ensayo reali)ado se pudo conocer cu,les son los accesorios para tuberas que

ocasionan mayores y menores diferencias pie)omtricas.

p67. 3


4/74


1nali)ando los resultados de las prdidas de carga generadas por los accesorios y el

medidor de -enturi se concluye que al aumentar el caudal' las prdidas se (acen mayores'

establecindose una relacin directamente proporcional.

Furante la reali)acin de la pr,ctica al momento de mantener el caudal constante a una

altura determinada' es necesario leer de manera r,pida y precisa las alturas

correspondientes a los pie)metros' ya que es difcil mantener el caudal a un nivelconstante y por ende la altura tambin variara.

En caso de existir burbujas de aire durante la lectura de los pie)metros' eliminar estas

mediante peque#os toques o golpecillos para su correcta lectura.

p67. #


5/74


INTRODUCCIN

a industria de procesos cubre un amplio nCmero y variedad de actividades'

pero todas las industrias de procesos tienen un elemento singular en comCn3 elprocesamiento o uso de fluidos' sean estos fluidos que se utilicen en el proceso' ofluidos que solo se utilicen como servicio complementario o auxiliar. G para ello' sonabsolutamente indispensables los sistemas de tubera y las v,lvulas' tanto paratransportar como para regular y detener la circulacin de los fluidos a emplear.

os sistemas de tubera son como las arterias y las venas. Su funcin b,sicay general es de transporte a travs de cortas distancias /como una lnea detransporte de lec(e en una planta lec(era0 o distancias muc(o mayores /como unoleoducto transcontinental0.

1(ora' cuando un fluido fluye por una tubera' u otro dispositivo' tienen lugarprdidas de energa debido a factores tales como3 a friccin interna en el fluidodebido a la viscosidad a rugosidad de la tubera' sta se debe a que en general eltubo no es liso "ambios en la direccin del flujo Hso de accesorios que interfierenel flujo /v,lvulas' reductores' codos' etc.0 que producen prdidas peque#as' por elloestas prdidas suelen ser consideradas como Iprdidas menores.

Estas prdidas no se recuperan' se disipan en remolinos y turbulenciasadicionales y finalmente en forma de calor. Tales prdidas de energas traen comoresultado una disminucin de la presin entre dos puntos del sistema de flujo.


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PRINCIPIOS TERICOS

Prdidas por Friccin en Fl!o de Flidos


7/74


Fonde B es un coeficiente que depende del accesorio y se obtiene por tablas.

tra manera de calcular estas prdidas es por la longitud equivalente' de manera que3

DL

gf

MFP eq

c

D == 22

donde eqes la longitud equivalente' siendo la longitud del tubo recto que provocara unacada de presin semejante a la causada por el accesorio estudiado. a longitudequivalente se obtiene por medio de gr,ficas o tablas.

as prdidas de friccin total en un sistema de bombeo estar,n dadas por3

DLL

gvf

MFP eq

c

D)(

2

2

+==

donde3 = longitud del tubo rectoKA = KA tubo recto L KA de accesorios3

AccesoriosEl trmino accesorio' se refiere a una pie)a que puede (acer una de las siguientesfunciones3

Hnir dos pie)as de tubos.

"ambiar la direccin de la lnea de tubos.

Dodificar el di,metro de la lnea de tubos.

Terminar una lnea de tubos.

Hnir dos corrientes para formar una tercera.

'(l)laEs un accesorio que se utili)a para controlar la velocidad de flujo' o para impedir el flujo deun fluido.

Codos1ccesorio utili)ado para cambiar la direccin de lnea de una tubera.

p67. ,


8/74


T%o de 'en*riSi se desea medir el fluido que circula por el interior de un tubo' puede tambin utili)arseuna estrangulacin del mismo' como elemento primario de un dispositivo de medida delgasto. aciendo un balanceentre los puntos % y ' como en la figura' se reduce a la ecuacin3

2221

21

22

P

g

vP

g

v

cc

+=+


9/74


4

2

1

1

1

2

=

D

D

Pg

v

c

En caso se consideren las prdidas por friccin' es necesario agregar el coeficiente deorificio "vteniendo lo siguiente3

4

2

1

1

1

2

=

DD

Pg

Cv

c

v

F%= Fi,metro de garganta.F= Fi,metro de tubera."v= "oeficiente de velocidad /su valor medio es de +.*90 = -elocidad en la garganta del -enturi

RU+OSIDAD ABSOLUTA , RU+OSIDAD RELATI'AEn el interior de los tubos comerciales existen protuberancias o irregularidades dediferentes formas y tama#os cuyo valor medio se conoce como rugosidad absoluta /0' y

que puede definirse como la variacin media del radio interno de la tubera.

"uando una casa comercial da el valor de rugosidad es en realidad la rugosidad media

equivalente' lo que significa que se comporta del mismo modo que una tubera

artificialmente preparada con la rugosidad absoluta .

Hn mismo valor de rugosidad absoluta puede ser muy importante en tubos de peque#odi,metro y ser insignificante en un tubo de gran di,metro' es decir' la influencia de la

rugosidad absoluta depende del tama#o del tubo.


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pared de la conduccin est, ocupado por el fluido en movimiento de vrtice' caractersticade la separacin de capa lmite' y se produce dentro de este espacio una friccinconsiderable. En la figura se representa este efecto.

as prdidas por friccin correspondientes a una expansin brusca de la conduccin /( fe'0'son proporcionales a la carga de velocidad del fluido en la seccin estrec(a' y est,n dadas

por3

)1(2

2

=c

a

eg

vkhfe

Siendo Neun factor de proporcionalidad llamado coeficiente de prdida por expansin y ala velocidad media en la parte estrec(a de la conduccin. En este caso puede calcularseNetericamente con resultados satisfactorios.


11/74


( )32

22

fe

c

aabbba hg

vv+

=

En las condiciones normales de flujo' a= b= % y a= b= %' los factores de correccin seignoran.


12/74


contrae y luego se expansiona (asta ocupar toda la seccin estrec(a' restablecindoseaguas abajo del estrec(amiento la distribucin normal de velocidad. a seccin de ,reamnima en la que el c(orro pasa de la contraccin a la expansin recibe el nombre de venacontracta. En la figura se representa el tipo de flujo en una contraccin brusca. a seccin"" corta a la vena contracta. "omo se indica en la figura' se forman vrtices.

a prdida por friccin en una contraccin brusca' es proporcional a la carga de lavelocidad en la conduccin estrec(a y puede calcularse mediante la ecuacin3

)6(2

2

c

b

cg

vkhfc =

Siendo N"un factor de proporcionalidad' que recibe el nombre de coeficiente de prdida

por contraccin ybv

la velocidad media aguas abajo en la seccin estrec(a. Seencuentra experimentalmente que para el flujo laminar' N" Q +.% y la prdida porcontraccin (fees despreciable.


13/74


c

a

fof g

vkh

2

2

=

dond8?fJ fac9or d8 prdida para 8A acc8soriovaJ @8Aocidad 8dia 8n Aa 9u+8ra :u8 conduc8 aA acc8sorio

EA fac9or fs8 o+9i8n8 por 8Kp8ri8n9acin 8s dif8r8n98 para cada 9ipo d8con8Kin.

DETALLES E1PERIMENTALES

(.M"TERI"&ES ) RE"CTI$OS?

Para AA8@ar a ca+o Aa pr8s8n98 8Kp8ri8ncia r8:u8rios d8 aA7unos 8:uipos a98riaA8s 9aA8s coo?

@ ( Tan:u8 CiAndrico d8 "Ai8n9acin d8 "7ua con M8dicin d8 Ni@8A

@ ( Tan:u8 d8 D8scar7a d8 "7ua con M8dicin d8 Ni@8A

@ E:uipo d8 Tu+8ras d8 ( L 2 cd #1

@ ( C8n989ro

@ ( inca &ar7a

@ ( Crono89ro

@ ( T8r89ro

@ "cc8sorios ; SoAo Aos :u8 8s96n 8n9r8 Aos Pi889ros > ?

@ ( $6A@uAa d8 Copu8r9a

@ ( Unin Uni@8rsaA (L

@ ( Unin Uni@8rsaA 2

p67. (3


14/74


@ ( R8duccin Brusca d8 2 a ( L

@ ( EKpansin Brusca d8 ( L a 2

@ ( Codo d8 Radio Aar7o d8 1 para 2

@ 3 Codos d8 Radio cor9o d8 1 para 2@ ( M8didor d8 $8n9uri con su Man89ro d8 M8rcurio

@ (2 Pi889ros

E2UIPO DE P-RDIDAS POR FRICCIN

'0L'ULA UNIN UNI'ERSAL

p67. (#


15/74


E1PANSOR

'ENTURI

CODO LAR+O DE 345CODO CORTO DE 345

MANMETRO DEL 'ENTURI PIE6OMETROS

TAN2UE DE DESCAR+A

p67. (%


16/74


TAN2UE DE LLENADO

PROCEDIMIENTO E'PERIMENT"&

Para pod8r d898rinar Aas @ariacion8s d8 pr8sin 8n 8A sis98a pri8ro s8

d8+8n pAan98ar Aas condicion8s iniciaA8s o R8f8r8ncias ad86s s8 d8+8

conoc8r Aa u+icacin d8 cada 8A88n9o 8n 8A sis98a.

S8 d8+8 98n8r 8n cu8n9a :u8 Aos pi889ros nos s8r@ir6n para d898rinar Aas

cadas d8 pr8sin por Ao 9an9o soAo s8 pu8d8 9ra+aFar con Aos 9raos d8 9u+8ra

r8c9a acc8sorios :u8 s8 8ncu8n9r8n 8n9r8 8s9os. Para Ao7rar 8s9o.

(. pri8ro s8 d8+8n 8dir Aos dif8r8n98s 9raos d8 9u+8ra r8c9a ;98n8r 8n

cu8n9a Aa dif8r8ncia d8 di689ros d8 9u+8ra> ad86s s8 d8+8n

consid8rar :u8 acc8sorio s8 8ncu8n9ra por cada in98r@aAo pi8o9rico.2. Una @8 :u8 s8 9i8n8 Ais9o 8A 8s:u8aH s8 proc8d8 a a+rir Aa AAa@8 d8

aAi8n9acin cuando 8A ni@8A d8A A:uido 8s98 cons9an98 d8n9ro d8A

9an:u8 d8 aAi8n9acin ;noso9ros an9u@ios a (11 c 8A ni@8A d8A

A:uido> s8 proc8d8 a c8rrar Aa AAa@8 s8 9oan Aos @aAor8s r8f8r8nciaA8s

para Aas aA9uras d8 a7ua 8n Aos pi889ros. " 8s9a pri8ra 8dicin A8AAaar8os R8f8r8ncia.

3. &u87o s8 @u8A@8 a a+rir Aa AAa@8 d8A 9an:u8 d8 aAi8n9acin p8ro 9a+in

Aa d8 Aa pur7a d8 9aA fora :u8 8A ni@8A d8A A:uido s8 8ncu8n9r8 aA iso

ni@8A :u8 Aa r8f8r8ncia ;(11 c 8n nu8s9ro caso>. Una @8 Ao7rado 8s9o s8

9oan Aos @aAor8s para Aas @ariacion8s d8 aA9uras 8n Aos pi889ros 8n

8A an89ro d8A $8n9uri.#. Por QA9ioH s8 ci8rra Aa AAa@8 d8A 9an:u8 d8 pur7a s8 proc8d8 a 9oar

9i8po para @ariacion8s d8 aA9ura conocida d8 9aA an8ra :u8 con 8sa

inforacin s8 pu8da d898rinar 8A caudaA.%. Noso9ros co8naos a+ri8ndo d8 Aa @6A@uAa a Aa saAida d8 Aas 9u+8ras

r87uAando con 8AAa 8A caudaA d8 9aA an8ra :u8 s8 Ao7r8 8n 8A $8n9uri

aA9uras dis9in9asH cuAinaos a+ri8ndo 9oda Aa @6A@uAa .O+98ni8ndo

@aAor8s para caudaA8s dif8r8n98s.5. Una @8 98rinada Aa 8Kp8ri8ncia s8 proc8d8 a @aciar 8A 9an:u8 d8

aAi8n9acin. S8 ac8n Aos c6AcuAos r8sp8c9i@os para d898rinar Aas

p8rdidas por friccin 8n 9u+8ras r8c9as 8n acc8sorios.

p67. (5


17/74


T"BU&"CIN DE D"TOS ) RESU&T"DOS E'PERIMENT"&ES

T"B&" (? CONDICIONES E'PERIMENT"&ES?

T8p8ra9ura;C> Pr8sin;!7>

22 ,%5

T"B&" 2? D"TOS E'PERIMENT"&ES?

2.(. DIMENSIONES DE &OS T"N*UES DE "&IMENT"CIN ) DESC"RG"?

2.(.(. T"N*UE DE "&IMENT"CIN?

Forma del Tanque "ilndrica

Dimetro Interno (m) .7

Nivel de Referencia (cm) %++

2.(.2. T"N*UE DE DESC"RG"?

Forma del Tanque2ectangula

r

Largo (m) +.7%9

Ancho (m) +.7%9

Alto (m) +.%

2.2. C"R"CTERSTIC"S DE& MEDIDOR DE $ENTURI?

p67. (,


18/74


Dimetro de la Garganta (m) +.+%;:

2.3. ES*UEM" DE TUBER"S ) "CCESORIOS?

Tramosie!om"tricos

Longitud de Tu#er$a Recta(m)

Accesorios

7 8 931# c d8 Tu+8ra d8 2 cd

#1( $6A@uAa d8 Copu8r9a

"+i8r9a 2

9 8 :(%, c d8 Tu+8ra d8 2 cd

#1( Unin Uni@8rsaA 2

: 8 ;5-# c d8 Tu+8ra d8 2 cd

#1( M8didor d8 $8n9uri

; 8 (5.5 c d8 Tu+8ra d8 2

cd #1

( Codo cor9o d8 1 para2

( Unin Uni@8rsaA 2

> 8 ?(%( c d8 Tu+8ra d8 2 cd

#1=======

? 8 3

-1 c d8 Tu+8ra d8 2 cd#1

-1 c d8 Tu+8ra d8 (L cd#1

( R8duccin Brusca 2 a(L

3 8 74##, c d8 Tu+8ra d8 (L

cd #1( Unin Uni@8rsaA (L

p67. (-


19/74


74 8 77

-( c d8 Tu+8ra d8 (L cd#1

-1 c d8 Tu+8ra d8 2 cd#1

( EKpansin Brusca (L a2

77 8 7931- c d8 Tu+8ra d8 2 cd

#1=======

2.#. C"D"S DE PRESIN2.#.(. P"R" &OS PIE


20/74


1an%metro & & &* &+ &, &- &. &/ &0

23 ( cm de 3g) +.; %.9 :. ;.7 9.9 %.: %5.9 %7.: %:.:

2.%. MEDICIN DE& C"UD"&?

Tiem4o ( s )

2h( m de agua )

& & &* &+ &, &- &. &/ &0

t (s)+.% :5.59 59.:8 + %;.78 %:.7; %5.: %.+; %%. %+.:+

t (s) +.% :7.5% 59.7 %;.7 %8.9 %:.+5 %5.: %%.77 %%.58 %+.7+

t* (s) +.% :+.5+ 5; %*.+8 %;.*7 %8.;+ %.* %%.*8 %%.%5 %+.7:

T"B&" 3? D"TOS TERICOS(H2?

&a si7ui8n98 8s una r8caudacin d8 Aos da9os nuricos :u8 son

n8c8sarios para Aos c6AcuAos.

( Perry's Handbook o !"emis#ry $%#a&a edi%in( 200)

2 -1MERTE' 1ntonio Prob*emas de +*,o de +*,idos e/,nda di%in( 200)

p67. 21


21/74


FlidoTe$pera*ra

@ 5C

Densidad

@ "$:

'iscosidad

@ "$/s

A"a 22 ,.-1 1.111%

3.(. PROPIED"DES DE &OS /&UIDOS?

3.2. C"R"CTERSTIC"S DE &"S TUBER"S UTI&I


22/74


Tu#er$as de Acero

9omercial

Longitud :quivalente

(m)

Factor de erdida

( ; )

-,lvula de "ompuerta de$ /1bierta0

+.7 @@@@@@@

Hnin Hniversal %&$ @@@@@@@ +.+7

Hnin Hniversal $ @@@@@@@ +.+7

2educcin Orusca $ a %&$ @@@@@@@ +.+

Expansin Orusca %&$ a $ @@@@@@@ +.%*

"odo largo de *+! para $ %.% @@@@@@@

"odo corto de *+! para $ %.; @@@@@@@

3.%. PRDID"S POR /RICCIN EN UN $ENTURI?

v garganta=Cv

2 g (

! )

1"4 =Cv

2 g H

1"4

EA @aAor p9io para C@8s d8 1.-

erdidas en Venturi=hm=0.1 H

p67. 22


23/74


3.5. PRDID"S POR /RICCIN POR E'P"NSIN ) COMPRESIN BRUSC"?

#$%ansi&n=hm=(1"2)2

V2

2 g

Com%resi&n=hm=0.5 (1"2)2 V2

2 g

En a+os casos Aa @8Aocidad 8s para Aa 9u+8ra d8 8nor di689ro

in98rno.

T"B&" #? C0&CU&OS P"R" &OS D"TOS T"BU&"DOS?

#.(. C"UD"& DE "GU" EN &"S TUBER"S?

Tiem4o romedio (s)


24/74


( m)

%&$ cd 7+ %.%559 x %[email protected]

51.#15

31.-(-

%1.-#

51.,

%(.((

-(.313

#(.3,(

#(.

$ cd 7+ .%879 x %+@51.(%3

31.2(2

-1.#2-

,1.#5-

%1.%(3

11.52#

21.5-2

51.,(-

31.

#.2. $E&OCID"D E'PERIMENT"& DE& "GU" EN &"S TUBER"S?

EF8pAo d8 C6AcuAo 8n S8ccin C6AcuAos caso 2

#.3. 0RE" DE &" G"RG"NT" DE& $ENTURI?

Dimetro Interno (m) =rea Interna ( m)


25/74


#.#. PRDID"S DE PRESIN ENTRE PIEh (cm)%

3.% %.% ,.% (1.% (3 (# (%.% 22

>h(cm)

#.2 %.% ., ((.2 (3., (,.# (-. 21., 2(.2

>h*(cm)5

#.3 %., (1.- (2.- (%.( (-. 2(.( 22.5 23.(

>h+(cm)7

5., . 2%.2 33.2 3.2 %#.2 5(.2 53., 5,.2

>h,(cm):

,.2 (1., 2- 35 #2.% %. 5,.2 5.2 ,3.2

>h-(cm)8

,.3 ((.- 31.- #1.- #-.3 5,.3 ,%.3 ,-.- -2.5

>h.(cm);

.2 (2. 33.% #3., %(., ,2.2 -(.2 -#., --.#

>h/(cm)9

, (2.3 32.% #3.- %(.- ,2.% -(.3 -#.- -.-

>h0(cm)*

-.2 (#.5 3,. #. %-. -2. (. 5. (1(.5

>h'(cm) %+

.# (5.- #%.% 51.- ,(.- .- ((1.- ((5.3 (2(.-

>h(cm

) %%.( (,.( #%.5 5(.( ,(.( (11.( (((.( ((5.( (22.5

>h(cm) %

.5 (5.- #5.5 52.5 ,3.5 (13.( ((#.( ((.5 (2%.5

Ejemplo de ",lculo en Seccin ",lculos casos 7.% y 7.

p67. 2%


26/74


Col$na7 Tramosie!om"tricos

27 29 2: 2; 2< 2= 2> 2? 23

>h?(cm)% @

1., 1 2.2 2.2 3.2 #.# #. %.2 =1.-

>h?*(cm) @ 5

1.( 1.2 (.( (.5 (.# (.% 2.2 (. (.

>h*?+(cm)5 @ 7

2.# #.2 (#.# 21.# 2#.( 3%.3 #1.( #(.( ##.(

>h+?,(cm)7 @ :

1.% 1.- 2.- 2.- 3.3 %., 5 %.% 5

>h,?-(cm): @ 8

1.( (.( 2.- #.- %.- ,.# -.( .5 .#

>h-?.(cm)8 @ ;

(. (.( 2., 2. 3.# #. %. %. %.-

>h.?/(cm); @ 9

=2.2 =1.5 =( 1.( 1.( 1.3 1.( 1.( (.#

>h/?0(cm)9 @ *

(.2 2.3 %.# 5.( ,.( (1.# (1.5 (2.( ((.-

p67. 25


27/74


>h0?'(cm)* @ %+

(.2 2.2 ,.5 (1. (2. (5. (-. (.# 21.2

>h'?(cm)%+ @ %%

=1.3 1.3 1.( 1.3 =1., 1.3 1.3 =1.2 1.-

>h?(cm)%% @ %

1.% =1.3 ( (.% 2.% 3 3 3.% 3

#.%. PRDID"S DE PRESIN ENTRE TR"MOS PIE


28/74


#.5.3. RE&"CIN E'PERIMENT"& ENTRE $E&OCID"D ) PERDID" DE PRESIN?

v=4.4024 H0.523

Ejemplo de ",lculo en Seccin ",lculos caso :.5

#.5.#. $E&OCID"D E'PERIMENT"& EN &" G"RG"NT" DE& $ENTURI?


29/74


Ejemplo de ",lculo en Seccin ",lculos caso :.7

#.5.5. COE/ICIENTE DE $E&OCID"D DE& $ENTURI?

9v

27 29 2: 2; 2< 2= 2> 2? 23 romedio


30/74


2?

%&$ cd 7+

1.1(-, 1.351% (.3# 2.(,,, 2.,253.5%(

(3.(-

,#.(25

2

$ cd 7+

=1.5#,3 =1.2#,# =1.(5-- 1.2,55 1.#311.%-5

#1.%21

(1.51(

3

Ejemplo de ",lculo en Seccin ",lculos caso 9 y *.%+

p67. 31


31/74


#..2. P"R" &OS "CCESORIOS?

"rdidas 4or Fricci%n ( cm de 3@ )

Accesorio27 29 2: 2; 2< 2= 2> 2?

-,lvula de

"ompuerta de $

/1bierta0

2.55,- 1.,%21 2.,(3( (.3%( (.-5%5 2.5(,% 3.3(--3.3,2

(

Hnin Hniversal

%&$(.((53 1.%--# (.35%1 (.(5%, 1.,(1- 1.%,# (.3-3#

1.%51

Hnin Hniversal

$(.((53 1.%--# (.35%1 (.(5%, 1.,(1- 1.%,# (.3-3#

1.%51

2educcin Orusca

$ a %&$(.,12 2.21% #.#(( #.(35% #.%5,3 ,.1(11 ,.1#-

-.3(-1

Expansin Orusca

%&$ a $=(.(3-1 =(.25,2 =3.2-5 =3.2333 =#.,1# =%.,-31 =%.,51%

=,.3#(

%

"odo largo de *+!

para $(.#3% (.3%(, 3.(,5# 2.(-3( 2.32(( #.32# #.-#1(

#.(%(

"odo corto de *+!

para $(.3#(2 1.--#( (.51-% (.5,2( 2.(5,- 3.(,31 3.%#15

#.1(3#

p67. 3(


32/74


Dedidor de

-enturi5.-2,5 %.-2( (%.%%#% (-.%1, 2(.1,%

3(.2-#

35.%#23

35.-,(

Ejemplo de ",lculo en Seccin ",lculos caso *

#.(1.$"&ORES P"R" E& COE/ICIENTE DE RO 2?

%&$ cd 7+ 1.133 1.132 1.13(% 1.131- 1.1312% 1.131.12

-1.12

#

$ cd 7+ 1.13# 1.132% 1.131- 1.1312 1.13

1.12

5

1.12

#

1.12-

,

V Ejemplo de ",lculo en Seccin ",lculos casos %+.%


Accesorio & & &* &+ &, &- &. &/

p67. 32


33/74


-,lvula de

"ompuerta de $

/1bierta0

1.12- 1.1,3#, 1.21((# 1.2-15, 1.33(%5 1.#5#5- 1.%1%# 1.%225#

Hnin Hniversal

%&$

1.1(5-3 1.1#32, 1.(2# 1.(,,-, 1.2((%2 1.311#5 1.33(,( 1.3#-%3

Hnin Hniversal

$

1.11#52 1.1((-, 1.13#2 1.1#-, 1.1%-12 1.1-2#2 1.11 1.1%5(

2educcin

Orusca $ a %&$

1.132#- 1.1-3%3 1.2#(3( 1.3#3#( 1.#1-3- 1.%-11- 1.5#1#( 1.5,2-

Expansin Orusca

%&$ a $

1.15#, 1.(5,15 1.#-253 1.5-5-( 1.-(5,% (.(51(5 (.2-1-2 (.3#%,

"odo largo de *+!

para $

1.1-221 1.2121# 1.%%3(% 1.,,(-# 1.((,- (.2,,-, (.#1(2# (.#3,25

"odo corto de *+!

para $

1.(2,13 1.3(22% 1.-%#-5 (.(2-# (.#1(2 (.,#1 2.(5%%% 2.22(22

Dedidor de

-enturi

1.%(#% 2.##5%- ,.15,- (1.1%-(5 ((.5(1%(5.1(

3(-.,%,(

((.,1-%

%

#.((. PRDID"S POR /RICCIN TERIC"S?

#.((.(.P"R" &OS TR"MOS RECTOS?

"rdidas 4or Fricci%n (cm de 3@ 6 m de Tu#er$a)

Tu#er$as 27 29 2: 2; 2< 2= 2> 2?

%&$ cd 7+

1.33# 1.-#53 2.#155 3.3#-, 3.(((%.%1

55.1#2

(5.253

#

p67. 33


34/74


$ cd 7+

1.1,#, 1.(-3, 1.%12 1.,1(, 1.-2-(.(5(

,(.2,3

(.315

5

Ejemplo de ",lculo en Seccin ",lculos casos %+.

#.((.2.P"R" &OS "CCESORIOS?

EF8pAo d8 C6AcuAo 8n S8ccin C6AcuAos caso (1.3

#.(2. PRDID"S POR /RICCIN E'PERIMENT"&ES TOT"&ES?


& & &* &+ &, &- &. &/

Tramos Rectos =(%.(,2 =3.5%11 #.##5(.,,3

125.#%-

35.1#52

35.(11

3.2-,#

Accesorios (-.22#1(2.,%3

231.((1

-31.3(5

533.1(%

%1.235-

%.#1,2

%.#-1#

Totales 3.1%(1 .(132 3#.51%# %1.1-5 51.13,3 -5.2-2 %.%(52 -.,5,, (1

EF8pAo d8 C6AcuAo 8n S8ccin C6AcuAos caso ((.(

p67. 3#


35/74


#.(3. PRDID"S POR /RICCIN TERIC"S TOT"&ES?


27 29 2: 2; 2< 2= 2> 2?

TramosRectos

3.-2-2 .#-3(25.%1,

-35.31

,#3.3%#

,51.33

#55.-(

35-.3-1

Accesorios (.%53% 3.5#5((.2,1

1(%.#5

((-.25#

25.,-1%

2.%1-%

31.,%1 3

Totales %.3(-

(3.##,

5

3,.,,,

-

%2.-,5

,

52.2-(

(

-,.,(3

5.32,

- .,32 (1

EF8pAo d8 C6AcuAo 8n S8ccin C6AcuAos caso ((.2

T"B&" (#? PORCENT"E DE ERROR ;D"TOS E'PERIMENT"&ES $S D"TOS TERICOS> WW?(#.(. DES$I"CION DE &" $E&OCID"D DE& "GU" EN &"S TUBER"S?


36/74


$ cd 7+1.2#(2 +.: ,.,(#


37/74


EF8pAo d8 C6AcuAo 8n S8ccin C6AcuAos caso (2.(

(#.2. DES$I"CION DE& COE/ICIENTE DE $ENTURI ;C$>?

Datos

:4erimentales Datos Te%ricos :rror

9oeficiente develocidad (9v)

1.-%1, 1.- =1.%(,Por

d8f8c9o


(#.3. DES$I"CION DE &"S PERDID"S DE /RICCIN TOT"&ES?

Perdidas de riccin *o*ales

Da*osEperi$en*

ales

Da*osTericos

Error

27 3.1-,( %.3(- #2.,% Por 8Kc8so

29 .((,1 (3.##,5 32.21 Por 8Kc8so

2: 3#.5(#- 3,.,,,- -.3, Por 8Kc8so

2; %1.1,#2 %2.-,5, %.31 Por 8Kc8so

2< 51.1(2 52.2-(( 3.5# Por 8Kc8so

2= -5.2%13 -,.,(3 (.5, Por 8Kc8so

2> %.#-,2 5.32,- 1.-, Por 8Kc8so

p67. 3,


38/74


2? -.,3#3 .,32 (.11 Por 8Kc8so

23 (11.%5, (1%.,53( #.( Por 8Kc8so


(#.(. DES$I"CION DE &" $E&OCID"D EN &" G"RG"NT" DE $ENTURI

VELOCIDAD EN LA GARGANTA DE VENTURI ( m6s )

27 29 2: 2; 2< 2= 2> 2? 23

$8Kp8ri8n9aA 8n 8A

@8n9uri

(.2-

5

2.(1

-

3.5,

2#.#(5 #.-3% %.-1 5.((, 5.2,- 5.%11

$98orica8n 8A @8n9uri(.3%

#2.(,

(3.5-

#.#1( #.-11 %.,21 5.1(1 5.(5( 5.3,1

X Error#.5

,2.--

11.#-

(1.331 1.,31 (.%#, (.,,- (.-# 2.1%1

Por8Kc8so

Por8Kc8so

Por8Kc8so

Pord8f8c

9o

Pord8f8c

9o

Pord8f8c9

o

Pord8f8c9

o

Pord8f8c9

o

Pord8f8c

9o

EF8pAo d8 C6AcuAo 8n S8ccin C6AcuAos caso (2.2.(

**Los valores tericos utilizados corresponden a las talas !"#$ %"& ' %"() en la seccinde Taulacin de Datos ' Resultados Eperi+entales

T"B&" (%?T"B&" DE D"TOS P"R" &"S GR"/IC"S

p67. 3-


39/74


(%.(.GR0/IC" (? &OG * @s &OG Y!

Log & Log >3

=3.#,2 =(.12(5

=3.335, =1.5((#

=3.132# =1.(%1,

=2.3- 1.112%

=2.%#% 1.1,,-

=2.-52 1.2312

=2.-31# 1.2,32

=2.-1-3 1.2#,

=2.,,5- 1.3235

(%.2.GR0/IC" 2? *;3Zs> @s Y! ; 89ros d8 "7ua> ?

p67. 3

2@$:sG. @ $ de

.9O

1.11133 1.1%(#1.111#5 1.2##55

1.1113 1.,15,

1.11(1( (.11%-2

1.11((( (.(5((

1.11(3% (.51(

1.11(#- (.-,%,(

1.11(%% (.,1-5

1.11(5, 2.(15,-


40/74


DISCUSIN DE RESU&T"DOS

Al analizar los datos que se han obtenido en la exerien!ia" se ha observado que ha #edida

que au#enta#os el !audal au#enta el valor que se ha to#ado en el #edidor de $entura lo

que nos indi!a una #a%or erdida de !ar&a.

'uando se ha!e la !o#ara!in entre las velo!idades !al!uladas (ara un #is#o !audal) se

ha observado que ara la tubera de di*#etro no#inal 2``es 1.(%33m/s% ara la tuberade di*#etro no#inal 1 `` es 1.225m/s; lo que nos ha er#itido !on!luir que ara las#is#as !ondi!iones la velo!idad es inversa#ente roor!ional al di*#etro de tubera.

+a#bi,n se ha realiz una !o#ara!in ara el ri#er iez#etro a di-erentes !audales se

ha observado que las varia!iones de la resin en #etros de 2/ au#enta en -or#a dire!ta!on el !audal !o#o lo indi!a los resultados si&uientes ara Q1(m

3/s) = 1.111332 se tieneque h = 3.%cm. ara Q2(m3/s) = 1.111#5(se tiene que h = %.%cm. ara Q3(m3/s) =1.1112-se tiene que h = ,.%cm. % ara Q4(m3/s) = 1.11(1(# la h = cm. Y asicontinua aumentando conforme el caudal aumenta hasta Q(m

3/s) =1.11(5,2 h =22cm

p67. #1


41/74


3as #a%ores erdidas or -ri!!in en los a!!esorios ser obtuvieron en el medidor de

!enturi ara un Q1 (m3/s) = 1.111332 ha sido de ".#2$" cm de %2&% las #enores

erdidas -ri!!in se han obtenido en nin niversal 16 % nin niversal 26

ara este #is#o !audal en las -ue de 1.11"3 cm de %2&. 7stas varia!iones son debido a la

&eo#etra % !ara!tersti!as roias del a!!esorio % su instala!in

'uando se ha e!ho una !o#ara!in entre los valores obtenidos de -or#a teri!a %

exeri#ental de las erdidas or -ri!!ion totales se observa una #a%or desvia!in de 42.85

' ara el caudal 1( Q1) mientras ue ara el caudal $ ( Q$) fue *.#$ '.

+na osi,le e-licacin seria que las e!ua!iones e#ri!as han sido estable!idas ara

!ara!tersti!as di-erentes a las !ara!tersti!as a!tuales de las instala!iones utilizadas.

na are!ia!in i#ortante es que al !al!ular las erdidas or -ri!!in en la v*lvula de

exansin se ha obtenido un valor ne&ativo una resuesta tentativa es que este -en#eno se

debe al au#ento brus!o del *rea de la tubera

3a !onstante 0del #edidor de $enturi !al!ulad exeri#ental#ente tiene un

valor de *.#* la !ual se aroxi#a al teri!o 0.9: (;i##er#an)

CONCS&USIONES

(. "naAiando Aos r8suA9ados d8 Aas prdidas d8 car7a 78n8radas por Aosacc8sorios s8 concAu8 :u8 aA au8n9ar 8A caudaAH Aas prdidas s8 ac8naor8sH 8s9a+A8cindos8 una r8Aacin dir8c9a8n98 proporcionaA

2. &a aor p8rdida por friccin s8 da 8n 8A 8didor d8 $8n9uri H d8+ido a:u8 s8 r8duc8 Aa pr8sin s87Qn @a @ariando 8A 6r8a 9rans@8rsaAH paraAu87o r89ornar a Aa isa 6r8aH p8ro sufri8ndo 7rand8s prdidas 8n Aacar7a.

3. En 78n8raA Aas prdidas por friccin 8n Aas @6A@uAas son aor8s:u8 Aas prdidas 8n Aas con8Kion8s

#. &as prdidas por friccin 8n acc8sorios r8pr8s8n9an prdidasp8:u8[as 8n r8Aacin con Aas prdidas 9o9aA8s cuando Aos 9raosson Aar7osH si son cor9os Aos 9raos Aas prdidas d8 acc8soriosinuir6n 6s 8n 8s98 @aAor.

%. &as prdidas d8 car7a 8n una 8Kpansin +rusca son 8nor8s a Aasd8 una con9raccin +rusca.

p67. #(


42/74


5. &os codos cor9os 78n8ran aor8s cadas d8 pr8sin 8n r8Aacincon codos d8 9aa[os 6s 7rand8s.

RECOMEND"CIONES

(= Es r8co8nda+A8 :u8 una soAa p8rsona A8a Aas 8didas d8 Aas cadas d8

pr8sin para :u8 98n7a un soAo ni@8A d8 r8f8r8ncia 8A 8rror \naA

disinua.2= EAiinar 9odas Aas +ur+uFas d8 Aos pi889ros a :u8 soAo 8s air8 :u8 a

:u8dado 8n Aas 9u+8ras pu8d8 ac8r @ariar Aas A8c9uras d8 cadas d8

pr8sin.

3= Duran98 Aa r8aAiacin d8 Aa pr6c9ica aA o8n9o d8 an98n8r 8A caudaAcons9an98 a una aA9ura d898rinada Hnu8s9ro caso fu8 (11 c H 8sn8c8sario A88r d8 an8ra r6pida pr8cisa Aas aA9uras corr8spondi8n98s aAos pi889rosH a :u8 8s difciA an98n8r 8A caudaA a un ni@8A cons9an98 por 8nd8 Aa aA9ura 9a+in @ariara.

#= Para una 8For 9oa d8 da9os s8 d8+8 8sp8rar :u8 s8 8s9a+iAic8 8Ani@8A d8 r8f8r8ncia d8A pi889ro.

%= Nunca 9ra+aFar con 9odas Aas @6A@uAas a+i8r9as por:u8 8A con9roA d8A

caudaA no coincidir6.

p67. #2


43/74


5= Duran98 Aas 8dicion8s d8A 9i8po para Aa d898rinacin d8A caudaA 8n 8A9an:u8 d8 d8scar7a] s8 d8+8 c8rrar r6pida8n98 Aa @6A@uAaH 8dir 8A9i8po 8 in8dia9a8n98 @oA@8r a a+rirAas para 8@i9ar :u8 8A 9an:u8 s8r8+aAs8 o AA8n8 oF8 nu8s9ros a+i8n98s 8n 8A Aa+ora9orio.

,= S8 r8coi8nda Aipiar Aas 9u+8ras fr8cu8n988n98 d8+ido a Aa

foracin d8 car+ona9os d8 caAcio a7n8sio principaA8n98.

BIB&IOGR"/"

M. C. "n9onio $aAi8n98 Bard8rasH ^/AuFo d8 /AuidosH S87unda EdicinHEdi9oriaA &iusa S.". P67.((=2(H (2=(3,

S. /ous9H ^Principios d8 Op8racion8s Uni9ariasH D8cia98rc8ra EdicinHCopa[a Edi9ora Con9in8n9aA S.". P67.#-=%3(.

Alan S. Foust, ,-rincip.os de Operaciones Unitarias/$ Editorial

Continental, 01ico (23(" -a4"5 #6!7#6&"

Perry J, `Chemical Engineering Handbook ` , 5ta EdicionMc Graw - Hill, New York 197!

p67. #3


44/74


2obert . Dott.'$ Dec,nica de fluidos aplicada$' Editorial all.' cuarta

edicin

EEMP&OS DE C0&CU&OS

(. C0&CU&O DE &OS C"UD"&ES DE "GU" EN &"S TUBER"S WW?

os datos utili)ados corresponden al "audal % ( &)

(.(. C"&CU&O DE& TIEMPO PROMEDIO?


45/74


i=1

3 ti

3 =

53.38+54.31+50.303

=52.66 s

(.2. C"&CU&O DE& $O&UMEN DE "GU"?


46/74


A1='

4 (0.0409 m)2=1.1338 103 m2

2.(.2. P"R" &" TUBER" DE 2?

A2= '4 (0.0525 m)2=2.1648 103m2

2.2.C0&CU&O DE &" $E&OCID"D E'PERIMENT"& DE& "GU" EN &"S TUBER"S?

v i=Qi

AQi :caudal A :areainterna de lastuberias de1 (o 2 (

2.2.(.P"R" &" TUBER" DE ( L?

v1=3.32 10

4m

3/s1.1338 10

3m

2=0.293m/ s

2.2.2.P"R" &" TUBER" DE 2?

v2=3.32 104 m3/s2.1648 10

3m

2=0.153 m /s

Fe igual manera se calcul las velocidades experimentales para cada tubera de ( L 2 a diferentes caudales. Rosotros trabajamos con * caudales diferentes.

os resultados se encuentran en la tabla 7.

3.C0&CU&O DE& 0RE" DE &" G"RG"NT" DE& $ENTURI?

A='4 D v2

Dv :diametro interno de la gargantade venturi

A='

4 (0.0175 m)2=2.405 104 m2

p67. #5


47/74


os resultados se encuentran en la tabla 7.5

#.C0&CU&O DE &"S PRDID"S DE PRESIN ENTRE PIE


48/74


%.(.C"D" DE PRESIN EN E& $ENTURI?

H1=0.7 cmdeHg10 mm de Hg

1 cm de Hg

10.33 md e H2 -

760 mm de Hg

H1=0.0951 m d e H 2-

Fe igual manera se calcul las cadas de presin para los dem,s caudales. os resultados

se encuentran en la tabla 8.%

%.2.DETERMIN"NDO RE&"CIN E'PERIMENT"& ENTRE C"UD"& ) PERDID" DEPRESIN?

Con Aos @aAor8s d8 * Y! s8 7ra\c Ao7* @s Ao7Y!

Htili)ando la r,fica R! % se obtiene la siguiente ecuacin3 y=0.523x-2.9752

logQ=0.523 log H2.9752

H:cada de %resi&n enel venturi

Q : caudal

1plicando anti@logaritmo en ambos trminos de la ecuacin se obtiene la siguiente relacin3

Q=102.9752 H0.523=1.0588 103 H0.523

Q=1.0588 103 H0.523

%.3. DETERMIN"NDO UN" RE&"CIN E'PERIMENT"& P"R" &" $E&OCID"D EN

&" G"RG"NT" DE& $ENTURI?

v=Q

A

p67. #-


49/74


v=1.059 10

3 H

0.523

2.405104 =4.4024 H

0.523

H:cada de %resi&n en el venturi

v=4.4024 H0.523=4.4024 0.09510.523=1.2864 m/s

Fe igual manera se calcul la velocidad experimental en la garganta de venturi para los

diferentes caudales. os resultados se encuentran en la tabla 7.

%.#.DETERMIN"NDO UN" RE&"CIN TERIC" P"R" &" $E&OCID"D EN &"

G"RG"NT" DE& $ENTURI?

v garganta=Cv 2 g (

! )

1"4 =Cv

2 g H

1"4

"=Diametro de la garganta

Diametro de la Tuberia=

0.0175 m

0.0525 m=0.3333

v garganta=Cv 2 9.8 H

10.33334 =4.455 Cv H

0.5

%.%. DETERMIN"NDO E& COE/ICIENTE DE $E&OCID"D DE& $ENTURI CON

RE&"CIONES OBTENID"S?

ve$%erimental venturi=v teorico venturi

4.4024 H0.523=4.455 Cv H

0.5

Cv=0.988 H0.023

p67. #


50/74


%.%.(DETERMIN"NDO &" $E&OCID"D TEORIC" DE& $ENTURI

De la relacion v garganta=4.455 Cv %rom H0.5

Cv %rom :coeficiente %romedio de la velocidad de venturi

H:cada de %resi&n enel venturi

v garganta=4.55 0.9851 0.09510.5=1.3536 m /s

Fe igual manera se calcul la velocidad teorica en la garganta de venturi para los

diferentes caudales. os resultados se encuentran en la tabla 7.8.7.%

%.5. DETERMIN"NDO E& COE/ICIENTE PROMEDIO DE $E&OCID"D DE& $ENTURI?

Cv=0.988 H0.023

H:cada de %resi&n en el venturi

Cv %m :coeficiente %romedio de velocidad del venturi

Cv1=0.988 H0.023=0.988 0.095140.023=0.9361

Cv2=0.988 H0.023

=0.988 0.244660.023

=0.9567

Cv3=0.988 H0.023=0.988 0.706790.023=0.9803

Cv4=0.988 H0.023=0.988 1.005820.023=0.9883

p67. %1


51/74


Cv5=0.988 H0.023=0.988 1.196110.023=0.9923

Cv6=0.988 H0.023=0.988 1.699010.023=1.0003

Cv7=0.988 H0.023=0.988 1.875710.023=1.0026

Cv8=0.988 H0.023=0.988 1.970860.023=1.0037

Cv9=0.988 H0.023=0.988 2.106780.023=1.0053

El valor promedio es3

Cv %m=0.9361+0.9567+0.9803+0.9883+0.9923+1.0003+1.0026+1.0037+1.0053

9 =0.9851

os resultados se encuentran en la tabla 7.8.8

5.C0&CU&O DE& NMERO DE RE)NO&DS?

os datos utili)ados corresponden al "audal % / 4%0

=D v /

0

v :velocidad e$%erimental del agua enlas tuberias de1( o2( . la garganta de venturi

/ :densidaddel agua

0 :viscosisdad cinematica

p67. %(


52/74


D :diametro internodela tuberia de1( o2(

5.(.P"R" &" TUBER" DE ( L?

=D v /

0 =

0.0409 0.293m 997.80

0.00095 =1.26 104

El tipo de 2gimen es Turbulento

5.2.P"R" &" TUBER" DE 2 ?

=D v /

0 =

0.0525 0.153 997.80

0.00095 =8.45 103


5.3.P"R" &" G"RG"NT" DE& $ENTURI?

=D v /

0 =

0.0175 1.2864 997.80

0.00095 =2.36 104


Fe igual manera se calcul el nCmero de 2eynolds para los diferentes caudales. os

resultados se encuentran en la tabla 7.;

,. C0&CU&O DE &" $E&OCID"D TERIC" DE& "GU" EN &"S TUBER"S?

"omo se sabe la velocidad terica en la garganta del -enturi se puede utili)ar esa

informacin para calcular la velocidad terica en las tuberas.

Qgarganta=Qtubera 1 vgarganta A garganta=v tubera A tubera

p67. %2


53/74


v tubera=vgarganta A garganta

A tubera

os datos utili)ados corresponden al "audal % / 4%0 3

,.(. P"R" &" TUBER" DE ( L?

v1=vgarganta A garganta

A tubera=1.3536

2.405104

m2

1.1338 103

m2=0.27287 m/s

v garganta: velocidad teorica enla garganta de venturi

,.2. P"R" &" TUBER" DE 2 ?

v1=vgarganta A garganta

A tubera=1.3536

2.405104

m2

2.1648 103

m2=0.14291m / s

v garganta: velocidad teorica enla garganta de venturi

Fe igual manera se calcul velocidad terica del agua para los diferentes caudales. os

resultados se encuentran en la tabla 7.9

-. C0&CU&O DE &"S PRDID"S POR /RICCIN E'PERIMENT"&ES EN &OS TR"MOSRECTOS DE TUBER"?

En el esquema se aprecia que los Cnicos tramos sin accesorios son el ;@9 y el %%@%' por lo

tanto3


p67. %3


54/74


-.(. P"R" E& TR"MO ,=-?

h78:Diferencia en lasalturas %ie)om*tricas en los %untos 78

Este tramo corresponde a %:% cm de Tubera de $ cd 7+

tramorecto2 right ) = { {h} rsub {7-8}} o!r { lo"gitu# #! $ub!ri%} = {-2.2 &' #! {(} rsub {2} }

hm

-.2. P"R" E& TR"MO ((=(2?

h1112:Diferencia enlas alturas %ie)om*tricas en l os %untos 1112

Este tramo corresponde a 5+9 cm de Tubera de $ cd 7+

tramorecto 2 right ) = { {h} rsub {11-12}} o!r { lo"gitu# #! $ub!ri%} = {0.5 &' #! {(} rsub {2} }

hm

-.3. $"&OR PROMEDIO P"R" &OS TR"MOS RECTOS?

tramorecto 2 right ) = {-1.457 * 0.162} o!r {2} = -0.647 {&' #! {(} rsub {2} } o!r {' #! $ub!ri%hl

Se obtiene la relacin3

tramorecto 2 right ) =-0.647 &' #! {(} rsub {2} +,'!tros #! tub!ri%)

hl

. C0&CU&O DE &"S PRDID"S POR /RICCIN E'PERIMENT"&ES EN &OS"CCESORIOS?

p67. %#


55/74



.(. P"R" E& TR"MO (=2?

Este tramo corresponde a 5+7 cm de Tubera de $ cd 7+ y % -,lvula de "ompuerta 1bierta de $.

h f:Diferencia en las alturas %ie)om*tricasen los %untos1. 2. hl : valor pro+edio para las

perdidas por 8riccion en los tra+os rectos de $.

tramorecto2 right ) * {h} rsub {'} l!t /lul% right ) =0.7&' #! {(} rsub {2}

hf=hl

hm(V2lvula )=0.7(0.647 ) 3.04=2.668 cmdeH2-

.2. P"R" E& TR"MO 2=3?

Este tramo corresponde a %:; cm de Tubera de $ cd 7+ y % Hnin Hniversal de $



tramorecto 2 right ) * {h} rsub {'} l!t ,"i" right ) =0.1

hf=hl

hm(3ni&n )=0.1(0.647) 1.57=1.116cmd eH2-

.3. P"R" E& TR"MO 3=#?

Este tramo corresponde a 897 cm de Tubera de $ cd 7+ y % Dedidor de -enturi 3



p67. %%


56/74


tramorecto2 right ) * {h} rsub {'} l!t !"turi right ) =2.4

h f=hl

hm(Venturi )=2.4(0.647 ) 6.84=6.83 cmdeH2-

.#. P"R" E& TR"MO #=%?

Este tramo corresponde a 5 cm de Tubera de $ cd 7+ y % "odo argo de *+! para $

h f:Diferencia en las alturas %ie)om*tricas en los %untos 4. 5. hl : valor pro+edio para las


tramorecto 2 right ) * {h} rsub {'} l!t ,o#o %rgo right ) =0.5

hf=hl

hm(Codo Largo )=0.5(0.647 ) 2.23=1.943 cmde H2-

.%. P"R" E& TR"MO %=5?

Este tramo corresponde a %;9 cm de Tubera de $ cd 7+ y "odos "ortos de *+! para $3



tramorecto 2 right ) *2+ {h} rsub {'} l!t ,o#o orto right ) =0.1

hf=hl

hm(CodoCorto )1=0.1(0.647 ) 1.78

2 =0.626 cmdeH2-

.5. P"R" E& TR"MO 5=,?

Este tramo corresponde a %*8.8 cm de Tubera de $ cd 7+ y % "odo "ortos de *+!

para $ y % Hnin Hniversal de $3

p67. %5


57/74



perdidas por 8riccion en los tra+os rectos de $

hm(3ni&n) :%erdida %or friccion %ara 3ni&n 3niversal de2 (

hm %rom(CodoCorto ) :%erdida %or friccion %romedio %ara codocorto de90 4 %ara 2 (

tramorecto 2 right ) * {h} rsub {'} l!t ,o#o orto right ) * {h} rsub {'} l!t ,"i" right ) =1.9

hf=hl

hm(CodoCorto )2=1.9(0.647 ) 1.9661.116=2.056 m d e H 2 -

hm %rom(Codo Corto)=hf(CodoCorto )1+hf(CodoCorto )2

2

hm(CodoCorto )%romedio=0.626+2.056

2 =1.341 cmdeH2-

.,. P"R" E& TR"MO =(1?

Este tramo corresponde a 77; cm de Tubera de % &$ cd 7+ y % Hnin Hniversal de

% &$. En este caso' se asume que la Hnin universal de % &$ es similar a la de $ 3

tramorecto 11/2 right ) * {h} rsub {'} l!t ,"i" right ) =1.2hf=hl

tramorecto11/2 right ) = {1.2- 1.116 } o!r {4.47} = 0.0187 &' #! {(} rsub {2} +'!tro #! tub!ri%hm

.-.P"R" E& TR"MO -=?

Este tramo corresponde a 9+ cm de Tubera de $ cd 7+' 9+ cm de Tubera de % &$

cd 7+ y % 2educcin Orusca de $ a % &$ 3

p67. %,


58/74


h f:Diferencia en las alturas %ie)om*tricas en los %untos8. 9. hl : valor pro+edio para las

perdidas por 8riccion en los tra+os rectos de $hl : perdidas por 8riccion para los

tra+os rectos de % &$

h f=h l (tramorecto 2 right ) * {h} rsub {l} l!t ,tr%'o r!&to 1 12 )+hm(Reducci&n)=1.2

hm(Reducci&n)=1.2(0.647)0.80.0187 0.8=1.70 cmdeH2-

..P"R" E& TR"MO (1=((?

Este tramo corresponde a 9% cm de Tubera de $ cd 7+' 9+ cm de Tubera de % &$

cd 7+ y % Expansin Orusca de $ a % &$ 3


perdidas por 8riccion en los tra+os rectos de $hl : perdidas por 8riccion para los

tra+os rectos de % &$

h f=h l (tramorecto 2 right ) * {h} rsub {l} l!t tr%'o r!&to 1 12 )+hm(#$%ansi&n)=0.3

hm(#$%ansi&n)=0.3(0.647 ) 0.811.7 0.8=1.138 cmdeH2 -

(1.C0&CU&O DE &"S PRDID"S POR /RICCIN TERIC"S?


(1.(.C0&CU&O DE& COE/ICIENTE DE RO ?

Htili)ando el Fiagrama de Doody / r,fica R! 7 0 y los c,lculos del RCmero de 2eynolds'

se determin los siguientes valores para el coeficiente de 2o)amiento de Farcy 3

p67. %-


59/74



60/74



(1.3.(. P"R" &" $0&$U&" DE COMPUERT" DE 2 "BIERT"?

V: velocidad teorica del agua enlastuberias de $

D :diametro internodela tuberia de2(

L : longitud e5uivalente

hm=fd L V

2

2 D g =

0.034 0.4 0.15042

2 0.0525 9.8

100 cmdeH2-

1m d e H 2 -

hm=0.0299 cmde H2-

(1.3.2. P"R" E'P"NSIN BRUSC" DE ( L " 2? hm=(1"2)2

V2

2 g

"=di2metro menor

di2metro ma.or=

0.0409

0.0525=0.7791

V: velocidad teorica del agua en las tuberias de ( L

hm=(10.77912)2

0.28712

2 9.8

100 cmdeH2 -

1 md e H2- =0.065cmdeH2-

(1.3.3.P"R" REDUCCIN BRUSC" DE 2 " ( L ? h

m

=0.5 (1"2)2 V

2

2 g

V: velocidad teorica del agua enlastuberias de ( L

hm=0.5 (10.77912)2

0.28712

2 9.8

100 cmde H2-

1 m d e H 2-

p67. 51


61/74


hm=0.0325 cmde H2-

(1.3.#.P"R" UNIN UNI$ERS"& DE ( L?

V: velocidad teorica del agua enlastuberias de ( L K: factor de %erdida

hm=K V

2

2 g=

0.04 0.28712

2 9.8

100 cmde H2 -

1 m d e H 2-

hm=0.0168 cmdeH2-

(1.3.%.P"R" UNIN UNI$ERS"& DE 2?

V: velocidad teorica del agua enlastuberias de 2 K: factor de %erdida

hm=K V2

2 g=0.04 0.1504

2

2 9.8 100 cmdeH2-

1 md eH2 -

hm=0.00462 cmde H2 -

(1.3.5.P"R" E& CODO &"RGO DE 1 DE 2 ?

V: velocidad teorica del agua en las tuberias de $

D : diametro interno dela tuberia de2(

L : longitud e5uivalente para codo Aar7o d8 1 d8 2

p67. 5(


62/74


hm=fd L V

2

2 D g =

0.034 1.1 0.15042

2 0.0525 9.8

100 cmdeH2 -

1 md e H2 -

hm=0.0822 cmdeH2 -

(1.3.,. P"R" E& CODO CORTO DE 1 DE 2 ?

V: velocidad teorica del agua enlastuberias de $

D :diametro internodela tuberia de2(

L : longitud e5uivalente para codo cor9o d8 1 d8 2

hm=fd L V

2

2 D g =

0.034 1.7 0.15042

2 0.0525 9.8

100 cmde H2-

1 m d e H 2-

hm=0.1270 cmdeH2-

(1.3.-. P"R" E& $ENTURI? H:cada de %resi&n enel venturi

hm=0.1 H=0.1 0.0951m d e H 2 -100 cmdeH2-

1 md e H2 -

hm=0.951 cmdeH2 -

((.C0&CU&O DE &"S PRDID"S POR /RICCIN TOT"&ES?

En todo el sistema comprendido desde el pie)metro % al % (ay3

p67. 52


63/74


@ 5.8%8 m de Tubera de $ cd 7+@ 8.+9 m de Tubera de % &$ cd 7+@ os 1ccesorios previamente mencionados

h f=hL+h6


((.(.P"R" &OS D"TOS E'PERIMENT"&ES?

((.(.(.P"R" &OS TR"MOS RECTOS?

hL=hl(tramo total de de2( cd 40 )H

hm(tramototal de de1( cd 40)

hm:%erdidas %or friccion e$%erimental en los tramos rectos de11/2

hl : valor pro+edio para las perdidas por 8riccion eperi+ental en los tra+os rectos de $.

hL=23.616 (0.6473 )+6.08 0.01873=15.173 cmdeH2-

((.(.2.P"R" &OS "CCESORIOS?

h6=sumade las %erdidas %or friccion e$%erimental de todos los accesorios

h6=2.668+2 1.116+1.703+(1.138)+1.943+3 1.341+6.8276

h6=18.26cmd eH2-

p67. 53


64/74


((.(.3.TOT"&ES P"R" E& SISTEM"?

h f!=hL+h6=15.173+18.26=3.087 cmdeH2-

((.2.P"R" &OS D"TOS TEORICOS?

((.2.(.P"R" &OS TR"MOS RECTOS?

hL= h l

L 2( tramo total de de2 ( cd 40 )

H

hl

L 1( tramo totalde de1 (cd 40)

hl

L1:%erdidas %or friccionteoricos en lostramos rectos de 11/2

hl

L2: perdidas por 8riccion tericos en los tra+os rectos de $.

hL=23.616 0.0747+6.08 0.3394=3.8282 cmd eH2-

((.2.2. P"R" &OS "CCESORIOS?

h6=sumade las %erdidas %or friccionteorico de todos losaccesorios

h6=0.0299+0.0168+0.00462+0.0325+0.065+0.0822+3 0.1270+0.9515

h6=1.5635 cmdeH2-

((.2.3. TOT"&ES P"R" E& SISTEM"?

h f teo=hL+h6=3.8282+1.5635=5.3918 cmdeH2-

p67. 5#


65/74


(2. C"&CU&"NDO E& PORCENT"E DE ERROR P"R" &OS DI/ERENTES $"&ORESOBTENIDOS # ?

#=Valor Te&ricoValor e$%erimental

Valor Te&rico 100


(2.(. P"R" &" $E&OCID"D EN &"S TUBER"S?

(2.(.(. P"R" P"R" &" TUBER" DE ( L?

#=0.2871 m /s0.2926 m /s

0.2871 m/ s 100=1.31endefecto

(2.(.2. P"R" P"R" &" TUBER" DE 2?

#=0.1504 m / s0.1533 m /s

0.1504 m /s

100=1.31 7endefecto

(2.2.P"R" E& COE/ICIENTE DE $E&OCID"D DE& $ENTURI?

#=0.980.9851

0.98

100=0.52endefecto

(2.2.(.P"R" &" $E&OCID"D DE& $ENTURI?

#=1.3541.286

1.354 100=4.967en e$ceso

p67. 5%


66/74


(2.3.P"R" &"S PERDID"S DE /RICCIN TOT"&ES?

#=5.39183.0871

5.3918 100=42.745 ene$ceso

;1os &a*ores #eri%os ,#i*iados %orresponden a *as #ab*as 3.5( .) y .42 en *a se%%in de

ab,*a%in de 6a#os y es,*#ados xperimen#a*es

p67. 55


67/74


GR0/ICOSGR0/IC" (? &OG * @s &OG Y! ?

Se utili)a para determinar una relacin lineal entre el logaritmo del "audal y el

logaritmo de la variacin de alturas en el -enturi.

p67. 5,


68/74


=(.% =( =1.% 1 1.%

=#

=3.%

=3

=2.%

=2

=(.%

=(

=1.%

1

f;K> J 1.%2K = 2.-R_ J 1.

&i

a relacin lineal obtenida luego ser, Ctil para determinar la velocidad terica en la

garganta del -enturi.

GR0/IC" 2? *;3Zs> @s Y! ; 89ros d8 "7ua> ?

p67. 5-


69/74


1 1 1 1 1 1 1 11

1.%

(

(.%

2

2.%

Se utili)a para tener una idea de cu,l es la relacin del "audal con la

variacin de alturas en el -enturi.

GR0/IC" 3? GR0/ICO DE MOOD) ?

p67. 5


70/74


Se utili)a para determinar el factor de ro)amiento de Farcy.


71/74


p67. ,(


72/74


p67. ,2


73/74


p67. ,3


74/74


UNI$ERSID"D N"CION"& M")OR DE

S"N M"RCOS/acuA9ad d8 *uicaH In78ni8ra *uica 8

In78ni8ra "7roindus9riaA

Escu8Aa "cadico Prof8sionaA d8 In78ni8ra *uica

DOCENTE In7. M8n8s8s SoAsH T8\Ao Eus98dio

P8rQ=&ia

P-RDIDAS POR

LABORATORIO DEIN+ENIERJA 2UIMICA 7

21(%

informe perdidas por friccionvv

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