41107 - PÉRDIDAS MENORES O LOCALES PDF

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PÉRDIDAS MENORES O LOCALES...

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO N.º 2 DE HIDRÁULICA PÉRDIDAS MENORES O LOCALES

ASISTENTE DE LABORATORIO: ANEL ACEVEDO

EQUIPO Nº 10

INTEGRANTES: JOSE PRIETO 4-798-1652 VICTOR SALDAÑA 4-796-1865 JOSE DAVILA 8-920-2081 ZARIYEN AGRAJE 2-740-2326 CAROLYNE RODRIGUEZ 2-739-2214 ANA PINEDA 8-782-1251 MARIA SAAVEDRA 8-877-820 MIGUEL DIAZ 20-14-2148

GRUPO: 1-IC-132

FECHA DE LA EXPERIENCIA: 29-08-2018

FECHA DE ENVIÓ: 03-09-2018

INTRODUCCIÓN En la experiencia se recreará por medio de un sistema prediseñado, de conexiones entre accesorios y tramos de tubería, los cuales tendrán conectados unas salidas alternativas que nos dictara n la presión en las entradas y salidas de los accesorios. Todo esto se realizará teniendo variables controladas como el caudal, la cual será encontrada con la medición de el volumen en salida en función del tiempo. Al final determinaremos las constantes con la ecuación de perdidas menores estas deberían encontrarse cerca al valor encontrado en los libros.

OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES 

Evaluar las pérdidas menores en un fluido en un flujo interno a través de un conjunto de tuberías y accesorios como el codo de radio largo, expansión, contracción, codo de radio medio, codo radio corto.

OBJETIVOS ESPECÍFICO 

Identificar cuál de los accesorios presenta mayor perdida en un fluido



Calcular el margen de error entre la constante del accesorio calculado experimental y El teórico.

APUNTES DE CLASE H 1= H 2 +h f +hm Se desprecian las pérdidas por fricción. 2

2

V 1 P1 V P + + Z 1= 2 + 2 + Z 2+ hm 2g γ 2g γ 2

; Donde

2 P1 V 2 P2 +Z 1=h1 y + =h 2 γ 2g γ

2

V V1 + h1= 2 +h2 +h m 2g 2g 2 2 V 1 −V 2 +∆ h hm = 2g

hm =∆ h

Codo

Ecuación de perdidas menores hm =k

V2 2g

Y experimentalmente buscaremos las k de cada accesorio. k=

2 g hm V2

MARCO TEÓRICO Tipos de pérdidas Las pérdidas de carga (o pérdidas de energía) en tuberías son de dos tipos: primarias y secundarias: Las pérdidas primarias Son las “pérdidas de superficie” en el contacto del fluido con la superficie (capa límite), rozamiento de unas capas de fluido con otras (régimen laminar) o las partículas de fluido entre sí (régimen turbulento). La pérdida de carga en una tubería o canal es la pérdida de presión que se produce en un fluido debido a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tubería que las conduce. A finales del siglo XIX, se demostró que la pérdida de carga era proporcional al cuadrado de la velocidad media en la tubería y a la longitud de esta, e inversamente proporcional al diámetro de la tubería. La relación anterior se expresa según la ecuación de Darcy.

Las pérdidas secundarias Son las “pérdidas de forma” que tienen lugar en las transiciones (estrechamiento o expansiones), en codos, válvulas y en toda clase de accesorios de tuberías.

Las pérdidas localizadas se expresan como una fracción o un múltiplo de la llamada "altura de velocidad" de la forma:

= pérdida de carga localizada; = velocidad media del agua, antes o después del punto singular, conforme el caso; = Coeficiente determinado en forma empírica para cada tipo de punto singular Además de las pérdidas de energía por fricción, hay otras pérdidas "menores" asociadas con los problemas en tuberías. Se considera que tales pérdidas ocurren localmente en el disturbio del flujo. Estas ocurren debido a cualquier disturbio del flujo provocado por curvaturas o cambios en la sección. Son llamadas pérdidas menores porque pueden despreciarse con frecuencia, particularmente en tuberías largas donde las pérdidas debidas a la fricción son altas en comparación con las pérdidas locales. Sin embargo, en tuberías cortas y con un considerable número de accesorios, el efecto de las pérdidas locales será grande y deberán tenerse en cuenta. Es común expresar las pérdidas menores como función de la cabeza de velocidad en el tubo, V2/2g:

MATERIALES Y EQUIPOS

Probeta graduada

Cronómetro

Banco hidráulica

Equipo de pérdidas de cargas locales o menores

PROCEDIMIENTOS 1. Encender la máquina para suministrar agua al equipo.

2. Observar las alturas de cada accesorio en el piezómetro.

3. Medir el caudal. Para este, con una vasija recoger agua y con la ayuda del cronometro obtener el tiempo por toma.

4. Colocarla en una probeta, para medir la cantidad.

5. Anotar datos.

CÁLCULOS Fórmulas: H 1=H 2+ hf +hm 2

2

V 2 P2 V 1 P1 +Z 1= +Z 2+hm + + γ 2g 2g γ hm=

V 12−V 22 +∆ h 2g

-----------------------------------------------------

hm=∆ h para codos∗¿

hm=

k∗V 2 (usar d =25 mm) 2g

PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Tabla de caudales T(s) 4.36 4.48 5.02

Vol(l) 0.96 0.98 1.08

Q(l/s) 0.2202 0.2188 0.2151

5.35 4.73 4.58 4.93 7.86

Qprom=

1.18 1.08 1.02 1.08 1.64

0.2206 0.2283 0.2227 0.2191 0.2086

∑ Q =0.2192 l =2.192 X 10−4 m3 /s 8

s

Tabla de accesorios: Utilizando las fórmulas anteriores y los resultados obtenidos en la medición de los caudales, se obtiene la siguiente tabla: Accesorio h1 h2 ∆h hm k

Codo largo 340 352 12 0.012 1.18

Expansión 339 340 1 0.01486 1.46

Contracción 321 342 21 0.00613 0.60

Codo medio 314 321 7 0.007 0.69

Codo corto 284 302 18 0.018 1.77

A continuación, una tabla buscada en internet, que muestra valores para codos, dando así un valor de Kteórico:

como se observa, los valores de K obtenidos experimentalmente para los codos se relacionan con una pequeña variación al valor encerrado en la tabla. Esto indica que la experiencia fue exitosa y que se puede decir que la variación entre el valor teórico y experimental es debido a que el material jamás es perfectamente uniforme y a que hay otros factores en juego, como lo son la temperatura del agua y la presión, etc. **Lamentablemente al buscar en internet no logramos recabar información para los dos accesorios faltantes, lo cual fue una falla en la experiencia.

CONCLUSIÓN

REFERENCIA Información teórica tomada de internet de la dirección: http://www.academia.edu/7178592/5_3_Perdidas_primarias_y_secundarias_en_tuberias

Información teórica tomada de internet de la dirección: http://www.pgrweb.go.cr/scij/Busqueda/Normativa/Normas/nrm_articulo.aspx? param1=NRA&nValor1=1&nValor2=83561&nValor3=107558&nValor5=7

EVALUACIÓN

Presentación

2

Introducción

5

Objetivo

3

Apuntes en clases

20

Marco teóricos

5

Materiales y equipos

10

Procedimientos

18

Cálculos

18

Presentación de resultados

7

Conclusión

10

Referencia

2

TOTAL

100...