Nombre: Yazziell Ramirez Dalel 5B

Prdidas por friccin en tuberas y accesorios

La prdida de carga en una tubera es la prdida de energa del fluido debido a la friccin de las partculas del fluido entre s (viscosidad) y contra las paredes de la tubera que las contiene (rugosidad). Estas prdidas llamadas cadas de presin, tambin se producen por estrechamiento o cambio de direccin del fluido al pasar por un accesorio (vlvulas, codos, etc.).

En sistemas de tuberas se trabaja generalmente con un flujo turbulento debido a que la friccin entre las lminas de fluido en un rgimen laminar produce altas prdidas por viscosidad. Adems conducir fluidos en forma lenta y regulada no es prctico. Por eso es importante tener en cuenta el nmero de Reynolds.

Prdidas de carga o de cabeza

Con el paso de un fluido a travs de una tubera, se experimentan prdidas de energa continuas y permanentes, ocasionadas por muy diversas causas.Las prdidas por friccin, hf, son las ms importantes ya que constituyen, por lo general, la mayor fuente de prdidas de energa de un fluido. Estas prdidas de energa se expresan como prdidas de carga o de cabeza que, para una tubera recta y uniforme, son directamente proporcionales a la longitud de la tubera.Existen otras perdidas de energa, llamadas menores, debidas a cambios de velocidad o de direccin del fluido; estas prdidas se clasifican as:

hc : Perdidas de cabeza debidas a la contraccin de la tubera.he : Prdidas de carga ocasionadas por el ensanchamiento en la seccin transversal de la tuberaho : Prdidas debidas a la obstruccin en el paso del fluido , como en el caso de vlvulas globo, de compuerta , mariposa etc.ha : Prdidas ocasionadas por la presencia de accesorios en la tubera , tales como codos. tees, acoples, etchx : Prdidas de energa debida a otras causas diferentes a las anteriormente mencionadas

La suma de todas las prdidas mayores y menores constituyen las prdidas totales de carga, expresadas por la relacin:HL = hf + he + ho + ha + hx +hc

Estas prdidas totales entran a formar parte de la ecuacin de conservacin de la energa, en el teorema Bernoulli. Prdidas por friccin: hf

Una tubera recta de dimetro uniforme por la que es transportado un fluido, experimenta prdidas de presin en la medida que avanza el fluido. Esto es comprobable mediante la instalacin de manmetros a lo largo de la tubera.Estas prdidas de presin son la manifestacin de una perdida de energa, debida al rozamiento permanente del fluido con paredes internas de la tubera.El cientfico Chezy, quien haba estudiado detenidamente el comportamiento de los canales abiertos, por la observacin de variados experimentos, determin que las prdidas de energa debidas al rozamiento del fluido, a las que llam perdidas por friccin (hf), aumentaban con la velocidad del fluido y con la longitud de la tubera, mientras disminuan en la medida que el dimetro se haca mayor.Se estableci que las mencionadas perdidas eran directamente proporcionales a alguna potencia de la velocidad e inversamente proporcionales a otra potencia del dimetro interno de la tubera. Se esboz entonces: hf = K L / Ds Vn En donde n y s son potencias positivas. Chezy alcanzo a definir que el valor de la potencia de la velocidad, n, no se aproximaba a 2. Posteriormente Weisbach y Darcy concluyeron que la potencia, s, del dimetro era casi siempre un valor muy prximo a la unidad. De esta forma, la expresin anterior se transformo en la siguiente formula, conocida como la formula de Darcy Weisbach.

hf = f ( L / D) V2 / 2gc

En donde:

hfF : Prdidas por friccin expresadas en L ( F / M )f : Factor de friccin , adimensional .L : longitud recta de la tubera , expresada en unidades de longitud LD : Dimetro interno de la tubera , en LV : Velocidad media del fluido ; en L / qgc : Factor de conversin gravitacional , expresado en ML / Fq2Si se desea expresar a hf, en unidades de longitud L, su expresin matemtica ser: hf = f ( L / D ) V2 / 2g

CONCLUSIONES:

Para el clculo de las prdidas de energa de un fluido que transita por una tubera recta y lisa, se tiene a la rugosidad y la longitud de la tubera como los factores principales que afectan al fluido en su recorrido, haciendo que se presenten las prdidas de carga, dependiendo el primero del material de la tubera; ya que a mayor rugosidad en el material y mayor distancia que recorra el fluido dichas prdidas aumentaran. En cuanto a las prdidas de energa por accesorios se pudo concluir que dependen tanto del nmero de accesorios presentes en el tramo de las tuberas como tambin de la naturaleza de los mismos, ya que poseen distintas caractersticas que perturban al flujo de un fluido de forma directa como lo son el funcionamiento de cada accesorio. Las prdidas por friccin debido a la rugosidad de las paredes de una tubera en contacto con el fluido definitivamente deben tomarse en cuenta en el diseo de una instalacin de tuberas. Estas prdidas adems pueden ser cuantiosas debido a la oxidacin interna o al depsito de sustancias dentro de los conductos, por lo que se deben prever en el planeamiento inicial aumentando el dimetro de las tuberas o planteando una estrategia para limpiarlas por periodos. De esta forma se evitarn cadas de presin no deseadas. se puede advertir que la prdida en accesorios es considerable y depende primordialmente de la geometra de los mismos a pesar de que estos no ocupen relativo gran espacio.

Bibliografa

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/211610/211610/exe_211610/momentum_3_2010/leccin_27_prdidas_de_flujo.html

http://corinto.pucp.edu.pe/aseimec/sites/corinto.pucp.edu.pe.aseimec/files/P%C3%A9rdidas%20de%20carga%20en%20tuber%C3%ADas.pdf