tramo recto

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Nuevo Presentación de Microsoft PowerPoint Perdida De Carga En Tramo Recto

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tramo recto de tuberias

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Page 1: Tramo Recto

Nuevo Presentación de Microsoft PowerPoint

Perdida De Carga En Tramo Recto

Page 2: Tramo Recto

 1. Determinar experimentalmente las pérdidas de

carga distribuidas y concentradas en un tubo al variar el caudal.

2. Calcular el modulo de Reynolds (Re).3. Determinar y graficarla variación de fricción de Fanning (f) con el módulo de Reynolds (Re) para diferentes caudales.

OBJETIVOS

Page 3: Tramo Recto

1.1 PÉRDIDA DE CARGA EN TRAMOS RECTOS Para el flujo en una tubería de tramo recto la ecuación de Bernoulli queda expresada de la siguiente manera:

    (3.1)

Donde: 

: Presión en la sección que se está examinando;

: Velocidad del fluido en la sección que se está examinado;

: Altura de la sección respecto al plano de referencia;

y: Peso del líquido en circulación;

: Aceleración de gravedad

constante2

2

g

vpz

p

v

z

g

Page 4: Tramo Recto

2sección laen Energía perdida Energía- 1sección laen Energía

Page 5: Tramo Recto

hp

Page 6: Tramo Recto

caedizo o inclinación piezometrica y se indica con “J”. Entonces en relación a la fig. 3.1 se tiene:

(3.3)

Figura 1: Energía perdida entre dos secciones

itgl

hJ

l

z

1 2

h

Piezometrica ideali

Línea de referencia

/p

Page 7: Tramo Recto

Se puede demostrar que la inclinación piezometrica se puede relacionar con la velocidad del fluido en la tubería y con el diámetro del mismo, según la fórmula:

(3.4)

En donde: 

: Índice de resistencia, en general se determina experimentalmente;

: Diámetro de la tubería medida en [m];

: viene dada por:

(3.5)

En donde: 

: Caudal volumétrico medido en ; 

: Sección transversal medida en ;

Reemplazando la ecuación (3.5) en la ecuación (3.4) se obtiene:

gD

vfJ

2

2

f

D

v

2

4

D

Q

S

Qv

Q

s

m3

S 2m

Page 8: Tramo Recto

Reemplazando la ecuación (3.5) en la ecuación (3.4) se obtiene:

 (3.6)

En donde el factor K se puede determinar de varios modos recurriendo a las fórmulas empíricas de diferentes autores.

Una de las más conocidas es la de Darcy según la cual:

(3.7)

Válida para tubos de hierro o de arrabio nuevos.También se dispone de la fórmula de Blasius, válida para todos los líquidos, y tubos lisos con tal de que el movimiento tenga lugar en régimen turbulento, con valores del módulo de Reynolds comprendidos entre 3000 y 10000 según la cual:

(3.8)

En donde es el módulo de Reynolds, dado por:

(3.9)

5

2

D

QKJ

DK

000042.000164.0

4

026.0

eRK

eR

Dv

Re

Page 9: Tramo Recto

Son muy usadas, sobre todo en la literatura anglosajona las fórmulas experimentales en donde además del módulo de Reynolds se introduce la relación entre rugosidad del tubo y el diámetro del mismo (rugosidad relativa).

La más conocida es la fórmula de Colebrook, que se puede expresar como:

(3.10) 

En donde:   

: Coeficiente de la formula (3.4) llamado índice de resistencia o factor de fricción de

Darcy – Weisbach

: Nivel de rugosidad del tubo

La fórmula de Colebrook  se utiliza para >2000 y es válida para cualquier material,

porque depende de la rugosidad . Sin embargo, no es fácil usar esta relación, por eso es muy útil el Diagrama de Moody.

Mediante el diagrama de Moody, según la rugosidad de tubo se puede obtener el factor de fricción f y por lo tanto J.

fDf Re

51.2

7.3log2

1

f

eR

Page 10: Tramo Recto

Tipo de tubería Rugosidad ε (mm)

Tubos de hierro estirado 0.00046

Tubos de chapa galvanizada 0.015

Tubos de hierro laminados 0.046

Tubos de acero nuevos 0.046

Tubos de arrabio 0.26

Tubos de cemento liso 0.28

Tubos con enyesado grueso de cemento 0.92

Tubos de cemento muy rugosos 2.5

Tubos De hierro con muchos clavos 3.05

Tubos de PVC 0.007

Tabla 1: Valores de de rugosidad para diferentes tipos de tuberías

Page 11: Tramo Recto

Diagrama de Moody “Factor de fricción en función del número de Reynolds”