“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA

EDUCACIÓN”

FACULTAD : INGENIERIA CIVILASIGNATURA : HIDRAULICA

DOCENTE : DE LA CRUZ CASAÑO RAFAEL

ALUMNO (S) : COTERA BARRIOS RONALD CHAUCA MANRIQUE MERCEDES JACO ESPINOZA JEAN RAMIREZ MIGUEL LUIS LOZANO ATEQUIPA FRANKLIN

HUANCAYO – PERU2015

PERDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS

PERDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS

INTRODUCCIÓN

Esta investigación tiene como objetivo principal CALCULAR LAS PERDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS QUE PODEMOS ENCONTRAR EN UNA INSTALACIÓN DE TUBERÍA, EN LAS QUE TENEMOS ACCESORIOS TALES COMO CODOS, VÁLVULAS Y REDUCCIONES, para fluidos incomprensibles utilizando la ecuación de DARCY y WEISBACH.

Se sabe que un fluido en movimiento presenta resistencia por fricción al fluir, siendo común el transporte de fluidos de un punto a otro a través de un sistema de tuberías. A medida que el fluido fluye por estos conductos, ocurren pérdidas de energía debido a la fricción; tales energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo es decir disminuye su capacidad. También en el transporte de un punto a otro presenta pérdida de presión debido a los accesorios conocido como pérdidas secundarias.

PÉRDIDAS PRIMARIAS Y SECUANDARIAS

PÉRDIDAS PRIMARIAS

Se producen cuando el fluido se pone en contacto con la superficie de la tubería. Esto provoca que se rocen unas capas con otras (flujo laminado) o de partículas de fluidos entre sí (flujo turbulento). Estas pérdidas se realizan solo en tramos de tuberías horizontal y de diámetro constante.PÉRDIDAS SECUNDARIAS

Se producen en transiciones de la tubería (estrechamiento o expansión) y en toda clase de accesorios (válvulas, codos). En el cálculo de las pérdidas de carga en tuberías son importantes dos factores:

1. Que la tubería sea lisa o rugosa.2. Que el fluido sea laminar o turbulento.

Ecuación general de las pérdidas primarias:

En el Tubo de Venturi el flujo desde la tubería principal en la sección 1 se hace acelerar a través de la sección angosta llamada garganta, donde disminuye la presión del fluido. Después se expande el flujo a través de la porción divergente al mismo diámetro que la tubería principal. En la pared de la tubería en la sección 1 y en la pared de la garganta, a la cual llamaremos sección 2, se encuentran ubicados ramifica dores de presión. Estos se encuentran unidos a los dos lados de un manómetro diferencial de tal forma que la deflexión h es una indicación de la diferencia de presión p1 – p2. Por supuesto, pueden utilizarse otros tipos de medidores de presión diferencial.La ecuación de la energía y la ecuación de continuidad pueden utilizarse para derivar la relación a través de la cual podemos calcular la velocidad del flujo. Utilizando las secciones 1 y 2 en la fórmula 2 como puntos de referencia, podemos escribir las siguientes ecuaciones:

ECUACION DE DARCY WEISBACH

La ecuación de Darcy-Weisbach es una ecuación ampliamente usada

en hidráulica. Permite el cálculo de la pérdida de carga debida a

la fricción dentro una tubería llena. La ecuación fue inicialmente una variante

de la ecuación de Prony, desarrollada por el francés Henry Darcy. En 1845 fue

refinada por Julius Weisbach.

Esta fórmula permite la evaluación apropiada del efecto de cada uno de los

factores que inciden en la pérdida de energía en una tubería. Es una de las

pocas expresiones que agrupan estos factores. La ventaja de esta fórmula es

que puede aplicarse a todos los tipos de flujo hidráulico (laminar, transicional

y turbulento), debiendo el coeficiente de fricción tomar los valores

adecuados, según corresponda.

hL = f*L/D*v2/2g

- hL = K*(v2/2g)- K=Coeficiente de resistencia(depende del elemento que produzca lapérdida

de carga- V= VELOCIDAD MEDIA EN LA TUBERIA

EQUIPOS A UTILIZAR:

- Cubeta graduada.- Cronómetro.- Nivel.

MATERIALES E INSUMOS: - 03 Tubos de PCV de 1” por 40 cm- 01 reductor o campana de 1” a ½”- 01 tubo de ½” por 20 cm- 02 tubos transparentes de ¼” graduadas de 30 cm (Piezómetro)- 02 válvulas de 1”- 04 codos de 90º; de 1”.- 01 manguera con sus conectores de la válvula (caño) al tubo de 1”- Pegamento para PVC.- 01 tabla que sirve como base.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL :

- Realizar las instalaciones según el esquema mostrado.

- Conectar el equipo con una toma de agua o caño, con la manguera y sus conectores.

- Verificar con el nivel que el equipo este en forma horizontal.- Regular el caudal con la válvula.- Medir la diferencia de altura ( ).- Medir el caudal de salida con el uso de la cubeta graduada y el cronóme-

tro.- Encontrar la fórmula del caudal en función de la altura y los diámetros, uti-

lizando la ecuación de la continuidad, energía.

Piezómetro

Válvula VálvulaCodo de 90º de 1”

Reductor de 1” a 1/2

Tubo de 1” Tubo de 1” Tubo de 1/2”Tubo de 1”

PREGUNTAS:

¿Qué entiendes por Perdidas Primarias?

Las perdidas primarias son las perdidas de superficie en el contacto del fluido con la superficie , rozamiento de capas de fluido entre si. Tiene lugar en flujo uniforme y por lo tanto se producen principalmente en tramos de tuberías de sección constante.

Para el cual utilizamos la ecuación de darcy weisbacht que nos permite calcular con mayor precisión las perdidas primarias.

¿Qué entiendes por Perdidas Secundarias?

Las perdidas secundarias se entiende por aquellas perdidas que se en-cuentran en forma de transiciones sea en nuestro caso , a lo largo de la tubería instalada podemos observar accesorios como codos y válvu-las que de alguna manera tiene perdidas a las que llamaremos perdi-das secundarias.

hL = f*L/D*v2/2g

¿Qué entiendes por la variación de alturas en el piezómetro?

Te muestra si la presión en un punto es más o menor que en otro punto.Quiere decir que en el punto A, la presión es más que en el punto B, para lo cual la diferencia seria para determinar en cuanto aumento o en cuanto disminuye las presiones, esto también sirve para poder medir la velocidad del caudal.

Donde:

P: PresiónP: DensidadG: GravedadH: Altura

CONCLUSIONES

Para hallar la fórmula del caudal no se considera las pérdidas por accesorio

Cuanto mayor sea el caudal, mayor es la pérdida de fricción por longitud de tubería.

Cuando disminuye el caudal, el resultado para la pérdida de fricción es menor

Se debe tener una buena presión de agua para poder medir con mayor exactitud.

Las perdidas también se deben al material que se utilizó ya que a mayor rugosidad en el material y mayor distancia que recorra el fluido dichas pérdidas aumentarían.

En cuanto a las pérdidas de energía por accesorios se pudo concluir que dependen tanto del número de accesorios presentes en el tramo de las tuberías como también de la naturaleza de los mismos, ya que poseen distintas características que perturban al flujo de un fluido de forma directa como lo son el funcionamiento de cada accesorio.

Se aplicó la ecuación de darcy y weisbach para cálculo de pérdidas primarias, Observando la importancia que resulta la ecuación de darcy y weisbach para determinar las perdidas primarias, e incluso las secundarias.

ANEXOS

BIBLIOGRAFÍA Avallone, Eugene A. "Manual de Ingeniero Mecánico". Tomo 1 y 2. Novena

Edición. Mc Graw Hill. Mexico, 1996. Bolinaga, Juan. "Mecánica elemental de los fluidos". Fundación Polar.

"Universidad Católica Andrés". Caracas, 1992. Enciclopedia Salvat, Ciencia y Tecnología. Tomo 12 y 14. Salbat Editores, S.A.

Primera Edición. Barcelona, 1964. Mott, Robert. "Mecánica de los Fluidos". Cuarta Edición. Prentice Hall. México,

1996.