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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica Informe Técnico N° 4 Flujo Interno II: Pérdidas Primarias y Secundarias

Profesor: Maldonado Rivera, Arturo

Curso: Laboratorio de Ingeniería Mecánica II

Integrantes: Nombre Palomino Asencio Victor Wilmer

Código 20130279J

Rímac, martes 21 de Mayo del 2019

Índice Introducción ................................................................................................................ 3 Objetivos ..................................................................................................................... 4 Fundamento teórico ................................................................................................... 5 Equipo y materiales .................................................................................................... 7 Procedimiento ............................................................................................................. 9 Cálculos y resultados ............................................................................................... 11 Conclusiones ............................................................................................................ 18 Recomendaciones .................................................................................................... 19 Bibliografía ................................................................................................................ 20 Anexos....................................................................................................................... 21

Introducción En el presente laboratorio nos enfocaremos ahora en el flujo interno en conductos o tuberías .En estos elementos debe tenerse en cuenta la existencia de fuerzas internas de rozamiento que actúan sobre el fluido. El análisis de tales flujos es importante en los muchos casos en que el fluido se debe transportar de un lugar a otro. Por ejemplo, para determinar las necesidades de bombeo de un sistema de abastecimiento de agua se debe calcular la caída de presión ocasionada por el rozamiento en las tuberías; un estudio semejante se realiza para determinar el flujo a la salida un tubo o una red de tuberías.

Con respecto a los flujos que quedan completamente limitados por superficies sólidas (por ejemplo, flujos a través de tuberías, de conductos cerrados internos, etc.) se denominan Flujo Interno.

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Objetivos



Conocer el principio de funcionamiento de un banco de tuberías para el análisis del flujo incompresible a utilizar en este caso agua.



Determinar las pérdidas de energía, en los diferentes conductos para transporte de fluidos incompresibles (tuberías y codos), en este caso empleando agua a una determinada presión y temperatura.



Comprobar el cumplimiento de las leyes que rigen el comportamiento de los fluidos en tuberías y accesorios.

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Fundamento Teórico Pérdidas en tuberías

 PERDIDAS PRIMARIAS Las pérdidas primarias son las “pérdidas de superficie” en el contacto del fluido con la superficie (capa limite), rozamiento de unas capas de fluido con otras (régimen laminar) o las partículas de fluidos entre sí (régimen turbulento). Tienen lugar en flujo uniforme y por lo tanto, principalmente se producen en tramos de tuberías de sección constante. Las pérdidas primarias causan que esta línea caiga en la dirección del flujo, la ecuación de Darcy-Weisbach, es la siguiente:

L V2 hp = f D 2g Dónde: 𝐻𝑝 = 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛(𝑚) 𝐿 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟í𝑎 (𝑚) 𝐷 = 𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 (𝑚) 𝑚 𝑉 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 ( ) 𝑠 𝑓 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛(𝐴𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙)

Diagrama de Moody (Ver anexos) Se puede concluir lo siguiente: - Resuelve todos los problemas de pérdidas de carga primarias en tuberías con cualquier diámetro, cualquier material de tubería y cualquier caudal; - Puede emplearse con tuberías de sección no circular sustituyendo el diámetro D por el diámetro hidráulico Dh. - Está construido en papel doblemente logarítmico; - Es la representación gráfica de dos ecuaciones:

El diagrama de Moody se puede resumir en: 1. La ecuación de Poiseuille, empleada cuando el régimen del flujo es laminar (Re