lab flujo de fluidos (1) alex

23
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL Escuela Profesional de Ingeniería Química Laboratorio de Operaciones Unitarias I PI 135 B Práctica de Laboratorio N°2 FLUJO DE FLUIDOS Profesora: Ing. Magali Vivas Cuellar GRUPO “B” Condori Llacta, Alex Renzo 2011 Depaz Benavente, Franz Silvano 2011 Flores Gil, Kevin Andrei 20112140C

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Page 1: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL

Escuela Profesional de Ingeniería Química

Laboratorio de Operaciones Unitarias IPI 135 B

Práctica de Laboratorio N°2

FLUJO DE FLUIDOSProfesora: Ing. Magali Vivas Cuellar

GRUPO “B”Condori Llacta, Alex Renzo 2011

Depaz Benavente, Franz Silvano 2011

Flores Gil, Kevin Andrei 20112140C

Soto Moreno, Miguel Eduardo 20114003C

Rengifo Gómez, Sheyla Verenice 2011

Lima, 30/04/2015

Page 2: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

Contenido

Página

RESUMEN............................................................................................................................................ ii

INTRODUCCIÓN................................................................................................................................. ii

1. Fundamento teórico.....................................................................................................................1

2. Objetivos.......................................................................................................................................1

3. Metodología..................................................................................................................................1

4. Resultados....................................................................................................................................2

5. Discusión de Resultados............................................................................................................4

6. Conclusiones................................................................................................................................4

7. Bibliografía....................................................................................................................................4

8. Apéndice.......................................................................................................................................4

8.1. Diagrama de Equipo.................................................................................................4

8.2. Datos de Laboratorio...............................................................................................6

8.3. Muestra de cálculo...................................................................................................8

8.4. Datos calculados....................................................................................................11

i

Page 3: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

RESUMEN

RESUMEN

ABSTRAC

INTRODUCCIÓN

ii

Page 4: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

FLUJO DE FLUIDOS

1. Fundamento teórico

2. Objetivos

3. Metodología

1

Page 5: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

4. Resultados

Grafica 4.1.Diagrama de Moody experimental obtenido de los datos de tuberías.

Grafica 4.2.Determinacion de K en codos de diferente tamaño y material.

2

0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.090.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

Coeficiente de perdidas menores (K) en Codos

Codos de Acero Inoxidable 1"

K = 0.81

Codos de Fierro Galvanizado 1"

K = 1.11

Codos de Fierro Galvanizado 1½"

K = 1.03

v^2/2g (m)

hf (m

)

Page 6: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

Grafica 4.3.Determinacion de K en accesorios de reducción o aumento de área.

Grafica 4.4.Determinacion de K en válvulas de diferente tipo y tamaño.

3

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.100.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

Coeficiente de perdidas menores (K) en Valvulas

Valvula Globo en tub FG 1"

K = 12.49

Valvula Globo en tub PVC 1"

K = 0.70

Valvula Compuerta en tub FG 1½"

K = 0.47

Valvula Globo en tub FG 1½"

K = 25.77

v^2/2g (m)

hf (m

)

0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.080.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

Coeficientes de perdidas menores (K) por variacion de area

EnsanchamientoK = 0.27ContraccionK = 1.55

v^2/2g (m)

hf (m

)

Page 7: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

5. Discusión de Resultados

a. Para el caso en que comparamos los coeficientes de fricción experimentales y teóricos, tenemos: Los valores de fricción experimentales están de mayor a menor valor respecto a los

valores de fricción teóricos (fierro galvanizado de 11/2 plg, fierro galvanizado de 1plg, acero inoxidable y PVC), de acuerdo a la rugosidad relativa de cada tipo de material dado en el diagrama de Moody.

Entre las razones por las que se produce variaciones entre los coeficientes de fricción experimentales y teóricos, tenemos las vibraciones producidas por la bomba centrifuga, alterando el flujo por las tuberías; el desgaste del material, dado que los valores de coeficientes de fricción teóricos ofrecidos en la bibliografía es para tuberías nuevas.

b. Para el caso de los accesorios como son los codos, las válvulas, las contracciones y ensanchamientos, la variación de los valores obtenidos depende de los siguientes factores como son el diseño, la geometría, el diámetro, el tipo de materia y su respectiva rugosidad, el número de Reynolds, entre otros factores; por lo que antes de comparar con los valores de la bibliografía, se debería optar por compararlas con los valores dados por el fabricante de dicho accesorio.

6. Conclusiones

7. Bibliografía

8. Apéndice

8.1. Diagrama de Equipo

4

Page 8: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

8.2. Datos de Laboratorio

Tabla 8.2.1.Variación de las pérdidas de carga primarias con el caudal y rugosidad.

Tubería de PVC

D = 1”

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro t1 2”89 2”35 2”09 1”70 1”55t2 29”25 23”91 19”58 17”06 14”97

Caída de Presión(mm TC) 55 78 114 148 195

Tubería de Acero

InoxidableD = 1”

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro t1 2”85 2”40 1”99 1”79 1”42t2 29”58 23”47 20”06 17”21 14”96

Caída de Presión(mm TC) 67 104 145 189 217

Tubería Fierro

GalvanizadoD = 1”

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro t1 2”95 2”43 2”3 1”76 1”59t2 28”91 24”52 19”76 16”99 15”29

5

Page 9: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

Caída de Presión(mm TC) 75 110 165 225 280

Tubería Fierro

GalvanizadoD = 1 ½ “

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro t1 2”94 2”41 1”88 1”66 1”58t2 29”68 24”27 19”64 16”96 15”11

Caída de Presión(mm TC) 4 6 12 15 17

Codos de Acero

InoxidableD = 1”

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro t1 2”85 2”40 1”99 1”79 1”42t2 29”58 23”47 20”06 17”21 14”96

Caída de Presión(mm Hg) 3 4 6 9 11

Codos de Fierro

GalvanizadoD = 1”

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro t1 2”95 2”43 2”3 1”76 1”59t2 28”91 24”52 19”76 16”99 15”29

Caída de Presión(mm Hg) 6 11 17 21 28

Codos de Fierro

GalvanizadoD = 1 ½ “

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro t1 2”94 2”41 1”88 1”66 1”58t2 29”68 24”27 19”64 16”96 15”11

Caída de Presión(mm Hg) 2 3 4 5 6

Tabla 8.2.2.Variación de las pérdidas de carga secundarias en codos con el caudal y rugosidad.

Tabla 8.2.3.Variación de pérdidas de carga secundaria en válvulas con el caudal.

Válvula Globo en la tubería de

Fierro Galvanizado

D=1”

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro

t1 2”99 2”34 1”92 1”76 1”43t2 30”21 23”92 19”90 17”19 14”02

Caída de Presión(mm Hg) 20 31 43 52 74

Válvula Globo en la tubería

de PVC D=1”

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro

t1 2”89 2”35 2”09 1”70 1”55t2 29”25 23”91 19”58 17”06 14”97

Caída de Presión(mm Hg) 1 2 3 4 6

Válvula de Compuerta en la tubería de

Fierro Galvanizado

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro

t1 2”99 2”34 1”90 1”76 1”52t2 30”21 23”92 19”90 17”19 15”02

Caída de Presión 1 6 9 11 13

6

Page 10: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

D = 1 ½ “ (mm TC)

Válvula Globo en la tubería de

Fierro Galvanizado

D=1 ½ “

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro

t1 2”94 2”41 1”88 1”66 1”58t2 29”68 24”27 19”64 16”96 15”11

Caída de Presión(mm Hg) 7 11 15 21 26

Tabla 8.2.4.Variación de Pérdidas de carga secundaria en cambio de área de flujo con el caudal.

Ensanchamiento

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro t1 2”99 2”34 1”90 1”76 1”52t2 30”21 23”92 19”90 17”19 15”02

Caída de Presión(mm TC) 13 19 27 37 43

Contracción

Caudal Rotámetro (LPM) 20 25 30 35 40

Contómetro t1 2”99 2”34 1”90 1”76 1”52t2 30”21 23”92 19”90 17”19 15”02

Caída de Presión(mm TC) 53 67 118 156 210

8.3. Muestra de cálculo

PARA TUBERIAS

- El número de Reynolds (Re) será:

ℜ=ρL . v . DμL

- El factor de fricción experimental (f exp) será:

f exp=2.D . g .hfv2. L

- El factor de fricción teórico (f teor) se obtendrá de la ecuación de Colebrook-White empleado para Re>3000 como en nuestro caso, este valor se obtendrá mediante un cálculo iterativo:

1√ f teor

=−2 log( ε3.7D

+ 2.51ℜ√ f teor )

7

Page 11: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

- El % ERROR será:

%ERROR=|f teor−f expf teor |x100 %

Tubería de Acero Inoxidable D = 1” / L = 1.95 mQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm TC)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s) Re f exp f teor %

ERRORt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

25 23.47 25.56 0.00043 104 0.062 0.7642 22269 0.0287 0.0288 0.3%

Q=0.01m3

23.47 s=0.00043m3/ sv=0.00043m3/s

0.000558m2 =0.7642m /s

hf=104mm( 1594.96 kg /m3

996.37 kg /m3 −1)=62mmH 2O=0.062mH 2O

ℜ=996.37 kg /m3 x0.7642m /s x 0.0266m0.000911Pa. s

=22269

f exp=2x 0.0266mx 9.81m/ s2 x0.062m

(0.7642 ms )

2

x1.95m=0.0287 f teor=0.0288

%ERROR=|0.0288−0.02870.0288 |x100 %=0.3 %

PARA CODOS

- El coeficiente de perdidas menores experimental (K exp) será:

K exp=hf secv2/2 g

6 Codos de Fierro Galvanizado D = 1 ½ “ / L = 0.65 m FGQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm Hg)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V2/2g (m) K exp

t2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

35 16.96 35.38 0.00059 5 0.063 0.4489 0.0061 0.0095 0.0103 0.92

Q=0.01m3

16.96 s=0.00059m3/ sv=0.00059m3/s

0.001313m2 =0.4489m /s

hf=5mm( 13528.71kg /m3

996.37 kg/m3 −1)=63mmH 2O=0.063m H2O

8

Page 12: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

hf prim=0.65m( 0.009mH2O0.955m )=0.0061mH 2O

hf sec=0.063mH 2O−0.0061mH2O

6=0.0095mH 2O

v2

2g=

(0.4489m /s )2

2 x9.81m /s2 =0.0103m

K exp=hf secv2/2 g

=0.0095m0.0103m

=0.92

PARA VALVULAS

Q=0.01m3

19.58 s=0.00051m3/s v=0.00051m3/s

0.000558m2 =0.9160m/ s

hf=3mm( 13528.71 kg/m3

996.37 kg /m3 −1)=38mmH 2O=0.038m H2O

hf prim=0.205m(0.068mH2O1.95m )=0.0072mH 2O

hf sec=0.038mH2O−0.0072mH2O=0.0305mH 2O

v2

2g=

(0.9160m /s )2

2 x9.81m /s2 =0.0428m

K exp=hf secv2/2 g

=0.0305m0.0428m

=0.71

PARA VARIACION DE AREA

Ensanchamiento (A1 < A2) / L = 0.12 m FG 1 ½ “ + 0.085 m FG 1”Q

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm TC)

hf = ΔP (m

H2O)

V1 (m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V1^2/2g (m) K exp

t2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

40 15.02 39.95 0.00067 43 0.026 1.1940 0.0086 0.0172 0.0727 0.24

9

Válvula de Globo en la tubería de PVC D = 1” / L = 0.205 mQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm Hg)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V2/2g (m) K exp

t2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

30 19.58 30.64 0.00051 3 0.038 0.9160 0.0072 0.0305 0.0428 0.71

Page 13: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

Q=0.01m3

15.02 s=0.00067m3 /s v1=

0.00067m3/s0.000558m2 =1.1940m /s

hf=43mm( 1594.96 kg /m3

996.37 kg /m3 −1)=26mmH 2O=0.026mH 2O

hf prim=0.12m( 0.010mH2O0.955m )+0.085m( 0.168mH2O

1.95m )=0.0086mH 2O

hf sec=0.026mH 2O−0.0086mH 2O=0.0172mH 2O

v12

2g=

(1.1940m /s )2

2 x9.81m /s2 =0.0727m

K exp= hf secv1

2/2 g=0.0172m

0.0727m=0.24

Contracción (A1 > A2) / L = 0.165 m FG 1 ½ “ + 0.083 m AI 1”Q

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm TC)

hf = ΔP (m

H2O)

V2

(m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V22/2g

(m) K expt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 30.21 19.86 0.00033 53 0.032 0.5937 0.0021 0.0297 0.0180 1.65

Q=0.01m3

30.21 s=0.00033m3/ sv2=

0.00033m3/s0.000558m2 =0.5937m /s

hf=53mm( 1594.96 kg/m3

996.37 kg /m3 −1)=32mmH 2O=0.032mH 2O

hf prim=0.165m(0.002mH2O0.955m )+0.083m(0.040mH 2O

1.95m )=0.0021mH2O

hf sec=0.032mH 2O−0.0021mH2O=0.0297mH 2O

v22

2g=

(0.5937m /s )2

2 x9.81m /s2 =0.0180m

K exp= hf secv2

2/2 g=0.0297m

0.0180m=1.65

8.4. Datos calculados

- Para calcular la caída de presión total (hf) en metros de agua (m H2O) y posteriormente el factor de fricción experimental (f) en las tuberías y los coeficientes de perdidas menores (K) en los accesorios, se usaron los siguientes datos obtenidos del Perry - Manual del Ingeniero Químico - 6º Edición:

10

Page 14: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

Temperatura 27.5 ºCViscosidad H2O 0.000911 Pa.s Tabla 3-312Densidad H2O 996.37 Kg/m3 Tabla 3-28Densidad Hg 13528.71 Kg/m3 Tabla 3-29

Densidad TC (CCl4) 1594.96 Kg/m3 Tabla 3-117Gravedad 9.81 m/s2

- La caída de presión total (hf) medida con la altura del líquido manométrico (ρm) será expresado en altura del líquido que fluye por el sistema de tuberías (ρL), para lo cual se realiza la siguiente conversión:

Por Bernoulli:

P1

ρL . g+v1

2

2 g+Z1−hf=

P2

ρL . g+v2

2

2 g+Z2

Asumiendo: Z1=Z2 v1=v2(Qcte)

hf=P1−P2

ρL . g

- Para el mismo nivel de referencia (NR) P1+ρL . g . L=P2+ρm . g . h+ ρL . g . (L−h )

P1−P2= ρm . g . h− ρL . g . h=g .h . ( ρm−ρL)

P1−P2

ρL . g=hf=h.( ρmρL−1)

- Para determinar el caudal (Q) que circula por el sistema de tuberías se usó el tiempo (t2) tomado del contómetro, debido a que este valor es mucho más exacto para determinar el flujo:

Q (m3/s )=0.01m3

t 2(s)

- La velocidad media del fluido (v) será: v¿

Tabla 8.4.1.Comparacion del factor de fricción experimental (f exp) con el valor teórico obtenido de la ecuación de Colebrook-White (f teor) en tuberías de diferente diámetro

y material para varios flujos volumétricos.

11

NR

Accesorios KCodos 0.75

Tabla 5-14Válvula de Globo 9Válvula de Compuerta 0.17

Ensanchamiento 0.3312 Ecuación 5-130Contracción 0.3413 Tabla 5-13

Tuberías (Cedula 40)D nominal

(pulg)D interno

Area (m2)pulg m

1 1.049 0.0266 0.000558Tabla 6-6

1 ½ 1.610 0.0409 0.001313

Material ε (mm)Acero Inoxidable 0.0457

Tabla 5-6Fierro Galvanizado 0.1520PVC 0.0015

Page 15: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

Tubería de PVC D = 1” / L = 1.95 mQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm TC)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s) Re f exp f teor %

ERRORt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 29.25 20.51 0.00034 55 0.033 0.6131 17868 0.0236 0.0267 11.9%25 23.91 25.09 0.00042 78 0.047 0.7501 21859 0.0223 0.0255 12.3%30 19.58 30.64 0.00051 114 0.068 0.9160 26693 0.0219 0.0243 9.9%35 17.06 35.17 0.00059 148 0.089 1.0513 30636 0.0216 0.0235 8.3%40 14.97 40.08 0.00067 195 0.117 1.1980 34913 0.0219 0.0228 4.2%

Tubería de Acero Inoxidable D = 1” / L = 1.95 mQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm TC)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s) Re f exp f teor %

ERRORt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 29.58 20.28 0.00034 67 0.040 0.6063 17669 0.0294 0.0299 1.9%25 23.47 25.56 0.00043 104 0.062 0.7642 22269 0.0287 0.0288 0.3%30 20.06 29.91 0.00050 145 0.087 0.8940 26054 0.0292 0.0281 4.0%35 17.21 34.86 0.00058 189 0.114 1.0421 30369 0.0280 0.0275 2.0%40 14.96 40.11 0.00067 217 0.130 1.1988 34936 0.0243 0.0270 9.8%

Tubería de Fierro Galvanizado D = 1” / L = 1.95 mQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm TC)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s) Re f exp f teor %

ERRORt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 28.91 20.75 0.00035 75 0.045 0.6204 18078 0.0314 0.0358 12.3%25 24.52 24.47 0.00041 110 0.066 0.7314 21315 0.0331 0.0352 6.0%30 19.76 30.36 0.00051 165 0.099 0.9076 26450 0.0323 0.0346 6.8%35 16.99 35.31 0.00059 225 0.135 1.0556 30762 0.0325 0.0342 5.0%40 15.29 39.24 0.00065 280 0.168 1.1730 34182 0.0328 0.0340 3.6%

Tubería de Fierro Galvanizado D = 1 ½ “ / L = 0.955 mQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm TC)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s) Re f exp f teor %

ERRORt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 29.68 20.22 0.00034 4 0.002 0.2565 11473 0.0307 0.0321 4.4%25 24.27 24.72 0.00041 6 0.004 0.3137 14031 0.0308 0.0314 2.0%30 19.64 30.55 0.00051 12 0.007 0.3877 17339 0.0403 0.0308 30.8%35 16.96 35.38 0.00059 15 0.009 0.4489 20078 0.0376 0.0304 23.4%40 15.11 39.71 0.00066 17 0.010 0.5039 22537 0.0338 0.0302 11.9%

Tabla 8.4.2.Comparacion del coeficiente de perdidas menores experimental (K exp) con el valor obtenido de tablas (K teor) en codos de diferente tamaño y material.

2 Codos de Acero Inoxidable D = 1” / L = 0.24 m AI + 0.025 m PVCQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm Hg)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V2/2g (m) K exp K exp

promedt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 29.58 20.28 0.00034 3 0.038 0.6063 0.0054 0.0162 0.0187 0.860.81

25 23.47 25.56 0.00043 4 0.050 0.7642 0.0083 0.0210 0.0298 0.71

12

Page 16: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

30 20.06 29.91 0.00050 6 0.075 0.8940 0.0116 0.0319 0.0407 0.78 K teor35 17.21 34.86 0.00058 9 0.113 1.0421 0.0151 0.0490 0.0554 0.89

0.7540 14.96 40.11 0.00067 11 0.138 1.1988 0.0175 0.0604 0.0733 0.82

4 Codos de Fierro Galvanizado D = 1” / L = 0.34 m FGQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm Hg)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V2/2g (m) K exp K exp

promedt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 28.91 20.75 0.00035 7 0.088 0.6204 0.0079 0.0200 0.0196 1.021.11

25 24.52 24.47 0.00041 11 0.138 0.7314 0.0115 0.0317 0.0273 1.1630 19.76 30.36 0.00051 17 0.214 0.9076 0.0173 0.0491 0.0420 1.17 K teor35 16.99 35.31 0.00059 21 0.264 1.0556 0.0236 0.0601 0.0568 1.06

0.7540 15.29 39.24 0.00065 28 0.352 1.1730 0.0293 0.0807 0.0701 1.15

6 Codos de Fierro Galvanizado D = 1 ½ “ / L = 0.65 m FGQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm Hg)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V2/2g (m) K exp K exp

promedt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 29.68 20.22 0.00034 2 0.025 0.2565 0.0016 0.0039 0.0034 1.171.03

25 24.27 24.72 0.00041 3 0.038 0.3137 0.0025 0.0059 0.0050 1.1730 19.64 30.55 0.00051 4 0.050 0.3877 0.0049 0.0076 0.0077 0.99 K teor35 16.96 35.38 0.00059 5 0.063 0.4489 0.0061 0.0095 0.0103 0.92

0.7540 15.11 39.71 0.00066 6 0.075 0.5039 0.0070 0.0114 0.0129 0.88

Tabla 8.4.3.Comparacion del coeficiente de perdidas menores experimental (K exp) con el valor obtenido de tablas (K teor) en accesorios de aumento o reducción de área.

Ensanchamiento (A1 < A2) / L = 0.12 m FG 1 ½ “ + 0.085 FG 1”Q

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm TC)

hf = ΔP (m

H2O)

V1 (m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V1^2/2g (m) K exp K exp

promedt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 30.21 19.86 0.00033 13 0.008 0.5937 0.0023 0.0055 0.0180 0.310.27

25 23.92 25.08 0.00042 19 0.011 0.7498 0.0033 0.0081 0.0287 0.2830 19.90 30.15 0.00050 27 0.016 0.9012 0.0052 0.0110 0.0414 0.27 K teor35 17.19 34.90 0.00058 37 0.022 1.0433 0.0070 0.0152 0.0555 0.27

0.331240 15.02 39.95 0.00067 43 0.026 1.1940 0.0086 0.0172 0.0727 0.24

Contracción (A1 > A2) / L = 0.165 m FG 1 ½ “ + 0.083 AI 1”Q

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm TC)

hf = ΔP (m

H2O)

V2 (m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V2^2/2g (m) K exp K exp

promedt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 30.21 19.86 0.00033 53 0.032 0.5937 0.0021 0.0297 0.0180 1.651.55

25 23.92 25.08 0.00042 67 0.040 0.7498 0.0033 0.0370 0.0287 1.2930 19.90 30.15 0.00050 118 0.071 0.9012 0.0050 0.0659 0.0414 1.59 K teor35 17.19 34.90 0.00058 156 0.094 1.0433 0.0064 0.0873 0.0555 1.57

0.341340 15.02 39.95 0.00067 210 0.126 1.1940 0.0073 0.1188 0.0727 1.64

Tabla 8.4.4.Comparacion del coeficiente de perdidas menores experimental (K exp) con el valor obtenido de tablas (K teor) en válvulas de diferente tipo y tamaño para varios flujos

volumétricos.

Válvula de Globo en la tubería de Fierro Galvanizado D = 1” / L = 0.195 mQ Contómetro ΔP hf = ΔP V (m/s) hf prim hf sec V2/2g K exp K exp

13

Page 17: Lab Flujo de Fluidos (1) Alex

rotam (LPM)

(mm Hg)

(m H2O)

(m H2O)

(m H2O) (m) promedt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 30.21 19.86 0.00033 20 0.252 0.5937 0.0045 0.2471 0.0180 13.7512.49

25 23.92 25.08 0.00042 31 0.390 0.7498 0.0066 0.3833 0.0287 13.3830 19.90 30.15 0.00050 43 0.541 0.9012 0.0099 0.5309 0.0414 12.83 K teor35 17.19 34.90 0.00058 52 0.654 1.0433 0.0135 0.6405 0.0555 11.55

9.040 14.02 42.80 0.00071 74 0.931 1.2792 0.0168 0.9139 0.0834 10.96

Válvula de Globo en la tubería de PVC D = 1” / L = 0.205 mQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm Hg)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V2/2g (m) K exp K exp

promedt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 29.25 20.51 0.00034 1 0.013 0.6131 0.0035 0.0091 0.0192 0.480.70

25 23.91 25.09 0.00042 2 0.025 0.7501 0.0049 0.0202 0.0287 0.7130 19.58 30.64 0.00051 3 0.038 0.9160 0.0072 0.0305 0.0428 0.71 K teor35 17.06 35.17 0.00059 4 0.050 1.0513 0.0093 0.0410 0.0563 0.73

9.040 14.97 40.08 0.00067 6 0.075 1.1980 0.0123 0.0632 0.0732 0.86

Válvula de Compuerta en la tubería de Fierro Galvanizado D = 1 ½ “ / L = 0.115 mQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm TC)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V2/2g (m) K exp K exp

promedt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 30.21 19.86 0.00033 1 0.001 0.2520 0.0003 0.0003 0.0032 0.100.47

25 23.92 25.08 0.00042 6 0.004 0.3183 0.0004 0.0032 0.0052 0.6130 19.90 30.15 0.00050 9 0.005 0.3826 0.0009 0.0045 0.0075 0.61 K teor35 17.19 34.90 0.00058 11 0.007 0.4429 0.0011 0.0055 0.0100 0.55

0.1740 15.02 39.95 0.00067 13 0.008 0.5069 0.0012 0.0066 0.0131 0.50

Válvula de Globo en la tubería de Fierro Galvanizado D = 1 ½ “ / L = 0.145 mQ

rotam (LPM)

Contómetro ΔP (mm Hg)

hf = ΔP (m

H2O)V (m/s)

hf prim (m

H2O)

hf sec (m

H2O)

V2/2g (m) K exp K exp

promedt2 (s) Q (LPM) Q (m3/s)

20 29.68 20.22 0.00034 7 0.088 0.2565 0.0004 0.0877 0.0034 26.1425.77

25 24.27 24.72 0.00041 11 0.138 0.3137 0.0005 0.1378 0.0050 27.4830 19.64 30.55 0.00051 15 0.189 0.3877 0.0011 0.1876 0.0077 24.49 K teor35 16.96 35.38 0.00059 21 0.264 0.4489 0.0014 0.2628 0.0103 25.58

9.040 15.11 39.71 0.00066 26 0.327 0.5039 0.0016 0.3255 0.0129 25.15

14