UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO FACULTAD DE INGENIERA

LABORATORIO MECNICA DE FLUIDOS

PRACTICA 7:PRDIDAS EN TUBERAS

GRUPO: 20

SANCHEZ GOMEZ JORGE LUIS

MIRCOLES 08 DE ABRIL DEL 2015SEMESTRE 2015-2

INTRODUCCINLos sistemas de flujo de un fluido presentan ganancias de energas por bombas y prdidas por friccin conforme el fluido que pasa por ductos y tubos. Las prdidas por friccin se presentan porque al estar el fluido en movimiento habr una resistencia que se opone a dicho movimiento (friccin al fluir, convirtindose parte de la energa del sistema en energa trmica (calor), que se disipa a travs de la paredes de la tubera por la que circula el fluido.Dichas prdidas pueden estar dadas por la textura del canal (rugosidad). La realizacin de ese reporte de laboratorio tiene como propsito identificar, analizar y calcular la rugosidad en un sistema con tuberas.

FUNDAMENTOS TERICOSEFECTO DE LA RUGOSIDADEn la circulacin de fluidos por diversos canales se ve afectada la velocidad debido a las fuerzas que ejercen las paredes del canal sobre dicho fluido. A esto se le conoce como perdidas en la circulacin de un fluido. La rugosidad de las paredes de los canales y tuberas es funcin del material con que estn construidos, el acabado de la construccin y el tiempo de uso.

FLUJO LAMINAR Y TURBULENTOA velocidades bajas los fluidos tiendes a moverse sin mezcla lateral, y las capas contiguas se deslizan ms sobre otras. No existen corrientes transversales ni torbellinos. A este tipo de rgimen se le llama flujo laminar. En el flujo laminar las partculas fluidas se mueven segn trayectorias paralelas, formando el conjunto de ellas capas o laminas. Los mdulos de las velocidades de capas adyacentes no tienen el mismo valor.A velocidades superiores aparece turbulencia, formndose torbellinos. En el flujo turbulento las partculas fluidas se mueven en forma desordenada en todas las direcciones.

FACTOR DE FRICCINEl factor de friccin para condiciones de flujo laminar es de (Re4000) es tambin funcin del tipo de pared de tubera.

OBJETIVOS Determinar la rugosidad de una seccin de tubera.

MATERIAL Banco de pruebas Cronometro Vernier

DESARROLLO1.- En el banco de pruebas se identific la tubera sobre la cual se trabajara. 2.- Se verific que las dems llaves estuvieran cerradas as como tambin las llaves del medidor de presin. 3.- Se puso a funcionar el banco de pruebas y se esper un momento a que se estabilizara el flujo, se busc que no hubiera aire en la tubera con el propsito de tener una mejor lectura.4.- Posteriormente se abrieron las llaves para poder medir la presin y despus se dejaba llenar la tina a un volumen de 5 litros; se tom el tiempo (3 lecturas) en que tardaba en llenarse.5.- En seguida, redujimos el flujo obteniendo una presin diferente, por lo que nuevamente volvimos a tomar lectura del tiempo.6.- Finalmente, repetimos los pasos 4 y 5 hasta obtener 5 lecturas de diferente presin tanto en el tubo rugoso como en el tubo liso.

DATOSg = 9.78 [m/s2] (agua) = 998.2 [kg/m3]L = 1 [m]Viscosidad Cinemtica (agua) = 1.003x10-6 [m2/s]

Tubo Rugoso = 17 mm = 0.017 mEventoTiempo(s)Volumen(lit.)P[mmHg]

18.45190

27.755190

37.935190

Tprom= 8.027

48.855162

58.65162

68.855162

Tprom= 8.767

79.385142

89.675142

99.595142

Tprom= 9.547

1010.33598

1110.66598

1210.49598

Tprom= 10.49

1313.05589

1412.92589

1512.95589

Tprom= 12.73

Tubo Liso = 17.4 mm = 0.0174 mEventoTiempo(s)Volumen(lit.)P[mmHg]

17.03552

26.51552

36.62552

Tprom= 6.720

47.15543

57.13543

66.98543

Tprom= 7.087

78.25535

88.5535

98.15535

Tprom= 8.300

109.65530

119.55530

129.53530

Tprom= 9.577

1311.23522

1411.23522

1511.3522

Tprom= 11.25

CALCULOSConversin de litros a m3 Conversin de mmHg a Pa

Tubo RugosoPara el Evento 1:

Tubo LisoPara el Evento 1:

RESULTADOS Tubo RugosoEventoTiempo(s)Volumen(m3)P[Pa]Q[m3/s]v[m/s]RefhRugosidad

18.0270.00525331.260.000622.74446515.220.1152.587

28.7670.00521598.230.000572.51342588.840.1172.206

39.5470.00518931.780.000522.30739109.160.1211.933

410.4930.00513065.600.000482.09935580.890.1011.334

512.9730.00511865.690.000391.69828779.200.1401.212

Tubo LisoEventoTiempo(s)Volumen(m3)P[Pa]Q[m3/s]v[m/s]RefhRugosidad

16.7200.0056932.760.000743.12954282.600.0250.7080.0015

27.0870.0055732.840.000712.96751474.000.0230.5850.0008

38.3000.0054666.280.000602.53343949.290.0250.4770.0012

49.5770.0053999.670.000522.19638090.400.0290.4080.0030

511.2530.0052933.090.000441.86932415.200.0290.3000.0026

CONCLUSIONESEn base a los resultados obtenidos, y analizndolos en diagrama de Moody concluyo que el flujo de agua estudiado en seccin de tubera se encuentra en la zona turbulenta, donde la rugosidad puede considerarse constante.De igual forma, tambin concluyo que para el flujo turbulento, una tubera rugosa, da un factor de friccin (rugosidad) mayor que en una tubera lisa. Por consiguiente si se pulimenta una tubera rugosa el factor de friccin disminuye y llega un momento en que si se sigue pulimentndola no se reduce ms el factor de friccin, para un determinado nmero de Reynolds.

BIBLIOGRAFIA Yunes A. Cengel, Jhon M. Cimbala, Mecnica de Fluidos fundamentos y aplicaciones, Mxico, Mc Graw Hill, 2006. http://es.slideshare.net/karencasasalberto/labofinal2-prdidas-por-friccin-en-tuberas http://es.slideshare.net/Ozigab/prdidas-de-carga-en-tuberas?related=1