II
II
INFORME
INFORME
PÉRDIDAS DE CARGA POR
PÉRDIDAS DE CARGA POR
FRICCIÓN
FRICCIÓN
DOCENTE:
DOCENTE:
Ing. Wilmer Moisés Zelada Zamora Ing. Wilmer Moisés Zelada Zamora
RESPONSABLES:
RESPONSABLES:
Baldera Velasquez, Ricardo (105513 - I)Baldera Velasquez, Ricardo (105513 - I)
Llatas Cancino, Dahlberg (101950-E)Llatas Cancino, Dahlberg (101950-E)
Torres García, Darwin (102323-D)Torres García, Darwin (102323-D)
Vásquez Ordoñez, Ana Rosa (102360-G)Vásquez Ordoñez, Ana Rosa (102360-G)
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS
Y ARQUITECT
Y ARQUITECT
UTA
UTA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA
CIVIL
CIVIL
GRUPO
INDICE INDICE
I.
I. INTRODUCCIÓN………..……INTRODUCCIÓN………..……33 II.
II. OBJETIVOS……….…..…OBJETIVOS……….…..…44 III.
III. FUNDAMENTO TEÓFUNDAMENTO TEÓRICO……….…...RICO……….…...55 IV.
IV. EQUIPOS Y MATERIALES………EQUIPOS Y MATERIALES………1212 V.
V. PROCEDIMIENTO……….PROCEDIMIENTO……….1414 VI.
VI. CALCULOS Y RESULTADOS.CALCULOS Y RESULTADOS.….………..1….………..188 VII.
VII. CONCLUSIONES………..……CONCLUSIONES………..……3232 VIII.
VIII. OBSERVACIONES Y OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES………....RECOMENDACIONES………....3333 IX.
IX. BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFIA………....BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFIA………....3434 X.
INDICE INDICE
I.
I. INTRODUCCIÓN………..……INTRODUCCIÓN………..……33 II.
II. OBJETIVOS……….…..…OBJETIVOS……….…..…44 III.
III. FUNDAMENTO TEÓFUNDAMENTO TEÓRICO……….…...RICO……….…...55 IV.
IV. EQUIPOS Y MATERIALES………EQUIPOS Y MATERIALES………1212 V.
V. PROCEDIMIENTO……….PROCEDIMIENTO……….1414 VI.
VI. CALCULOS Y RESULTADOS.CALCULOS Y RESULTADOS.….………..1….………..188 VII.
VII. CONCLUSIONES………..……CONCLUSIONES………..……3232 VIII.
VIII. OBSERVACIONES Y OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES………....RECOMENDACIONES………....3333 IX.
IX. BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFIA………....BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFIA………....3434 X.
I.
I.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
Los sistemas de flujo en una tubería presentan pérdidas de energía por fricción de
Los sistemas de flujo en una tubería presentan pérdidas de energía por fricción de
acurdo al fluido que pasa por los ductos y tubos, perdidas por cambios en el tamaño de
acurdo al fluido que pasa por los ductos y tubos, perdidas por cambios en el tamaño de
la trayectoria del flujo y perdidas de energía por la presencia de válvulas y accesorios.
la trayectoria del flujo y perdidas de energía por la presencia de válvulas y accesorios.
En el presente informe se estudiará las pérdidas de energía debido a la fricción; su
En el presente informe se estudiará las pérdidas de energía debido a la fricción; su
evaluación es importante para el manejo
evaluación es importante para el manejo de la línea de la línea de energía cuya gradiente permitede energía cuya gradiente permite
reconocer el flujo del fluido en sus regímenes: laminar, transicional o turbulento,
reconocer el flujo del fluido en sus regímenes: laminar, transicional o turbulento,
dependiendo de su viscosidad. Cuando el fluido es más viscoso habrá mayor
dependiendo de su viscosidad. Cuando el fluido es más viscoso habrá mayor
resistencia al desplazamiento y por ende mayor fricción con las paredes del conducto,
resistencia al desplazamiento y por ende mayor fricción con las paredes del conducto,
originándose mayores pérdidas de carga; mientras que, si la rugosidad de las paredes
originándose mayores pérdidas de carga; mientras que, si la rugosidad de las paredes
es mayor o menor habrá mayores o menores perdidas de carga. Esta correspondencia
es mayor o menor habrá mayores o menores perdidas de carga. Esta correspondencia
de viscosidad-rugosidad ha sido observada por muchos investigadores, dando lugar a
de viscosidad-rugosidad ha sido observada por muchos investigadores, dando lugar a
la correspondencia entre los números de Reynolds, los parámetros de los valores de
la correspondencia entre los números de Reynolds, los parámetros de los valores de
rugosidad "k" y los coeficientes de rugosidad "f" que determinan la
II.
OBJETIVOS
ESPECÍFICO:
Evaluar perdidas de carga por fricción en tuberías.
Poder comparar lo teórico con lo experimental.
GENERALES:
Observar cómo cambia la perdida de carga conforme cambia caría el caudal.
Evaluar el nivel de acercamiento entre los resultados obtenidos experimentalmente y resultados obtenidos usando conceptos aprendidos en aula.
Personal
5
III.
FUNDAMENTO TEÓRICO
PERDIDAS POR FRICCIÓN
La pérdida de carga que tiene lugar en una conducción representa la pérdida de energía de un flujo hidráulico a lo largo de la misma por efecto del rozamiento, expresada en unidad de longitud.
FACTORES DE PERDIDA FRICCIONAL
Los factores más importantes que inciden en la pérdida de carga friccional son: a) Viscosidad del fluido en movimiento (Viscosidad Dinámica)
Si imaginamos que un fluido está formado por delgadas capas unas sobre otras, la viscosidad dinámica será el grado de rozamiento interno entre las capas de ese fluido. A causa de la viscosidad, será necesario ejercer una fuerza para obligar a una capa de fluido a deslizar sobre otra.
b) Rugosidad de la tubería
La rugosidad de las paredes de los canales y tuberías es función del material con que están construidos, el acabado de la construcción y el tiempo de uso. Los valores son determinados en mediciones tanto de laboratorio como en el campo. La variación de este parámetro es fundamental para el cálculo hidráulico y para el buen desempeño de las obras hidráulicas.
RUGOSIDAD ABSOLUTA DE MATERIALES
Material ε (mm) Material ε (mm)
Plástico (PE, PVC) 0,0015 Fundición asfaltada 0,06-0,18 Poliéster reforzado con fibra de vidrio 0,01 Fundición 0,12-0,60 Tubos estirados de acero 0,0024 Acero comercial y soldado 0,03-0,09 Tubos de latón o cobre 0,0015 Hierro forjado 0,03-0,09 Fundición revestida de cemento 0,0024 Hierro galvanizado 0,06-0,24 Fundición con revestimiento bituminoso 0,0024 Madera 0,18-0,90 Fundición centrifugada 0,003 Hormigón 0,3-3,0
c) Densidad del fluido d) Diámetro de la tubería e) Temperatura del fluido
RELACIÓN DE PÉRDIDA DE CARGAS (hf) Y Fuerza Resistente (R) EN TUBERÍAS
POR BERNOULLI:
POR CANTIDAD DE MOVIMIENTO:
ECUACIÓN DE HAZEN WILLIANSSe utiliza particularmente para determinar la velocidad del agua en tuberías circulares llenas, o conductos cerrados es decir, que trabajan a presión.
Donde: V = velocidad (m/s) Q = Caudal (m3/s) Rh = Radio Hidráulico (m) D = Diámetro de la tubería (m)S = Pendiente del Gradiente Hidráulico: Pérdida de carga por unidad de longitud de la tubería (m/m) (km/km)
C = Calidad de la tubería (
/s)CALIDAD DE TUBERÍA
MATERIAL, CLASE, ESTADO C Tuberías de plástico nuevas 150 Tuberías muy pulidas (fibrocemento) 140 Tuberías de hierro nuevas y pulidas 130 Tuberías de hormigón armado 128 Tuberías de acero nuevas 120 Tuberías de palastro roblonado nuevas 114 Tuberías de acero usadas 110 Tuberías de fundición nuevas 100 Tuberías de palastro roblonado usadas 97 Tuberías de fundición usadas 90-80
ECUACIÓN 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 . La ecuación fue inicialmente una variante de la ecuación de Prony, desarrollada por el francés Henry Darcy. En 1845 fue refinada por Julius Weisbach, de Sajonia.
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.
La ecuación de Darcy-Weisbach está definida por la siguiente expresión:
En donde:
hf
= pérdida de carga debida a la fricción.
f
= factor de fricción de Darcy.
L
= longitud de la tubería.
D
= diámetro de la tubería.
V
= velocidad media del fluido.
g
= aceleración de la gravedad ≈ 9,80665 m/s2En función del caudal:
Para el caso particular de flujo laminar la ecuación de Darcy-Weisbach se reduce a la siguiente expresión:
ECUACIÓN DE COLEBROOK-WHITE
Fórmula usada en hidráulica para el cálculo del factor de fricción de Darcy, también conocido como coeficiente de rozamiento. Se trata del mismo factor “f”que aparece
en la ecuación de Darcy-Weisbach.
La expresión de la fórmula de Colebrook-White es la siguiente:
√
√
En donde:
f
= factor de fricción de Darcy.
= rugosidad.
D
= diámetro de la tubería.
= ReynoldsPara el caso particular de tuberías lisas la rugosidad relativa, es decir la relación entre la rugosidad en las paredes de la tubería y el diámetro de la misma, es muy pequeño con lo que el término
es muy pequeño y puede despreciarse el primer sumando situado dentro del paréntesis de la ecuación anterior. Quedando en este caso particular la ecuación del siguiente modo:
√ (√ )
Para números de Reynolds muy grandes el segundo sumando situado dentro del paréntesis de la ecuación de Colebrook-White es despreciable. En este caso la viscosidad no influye en la práctica a la hora de determinar el coeficiente de fricción, este únicamente depende de la rugosidad relativa
de la tubería. Esto se manifiesta en el diagrama de Moody en que en la curva para valores elevados de“
”se hacen rectas.DIAGRAMA DE MOODY
ECUACIÓN DE BLASIUS
Utilizada para régimen turbulento liso, f= f(
). Válida para tubos lisos y 3000<
<100000.
Para una temperatura del agua de 20ºC (temperatura ambiente)
Donde: H = Pérdida de carga (m) Q = Caudal (m3/s) D = Diámetro de la tubería (m) L = Longitud de la tubería (m)IV.
MATERIALES Y EQUIPOS
MATERIAL GRÁFICO
FME-07
DESCRIPCIÓN:
El módulo consta de los siguientes elementos que se emplean en combinación con el Banco Hidráulico: Una tubería con conector rápido que se acopla a la boquilla de salida de agua del Banco Hidráulico (FME00).
Tubería metálica de prueba de diámetro exterior de 6 mm.y diámetro interior de 4 mm. Un manómetro diferencial de columna de agua.
Depósito de altura constante. Dos manómetros tipo Bourdon. POSIBILIDADES PRACTICAS:
1. Pérdidas de carga en tuberías para un régimen turbulento.
2. Determinación del factor de pérdidas de carga en un régimen turbulento.
3. Determinación del número de Reynolds en un régimen turbulento.
4. Pérdidas de carga en tuberías para régimen laminar.
5. Determinación del factor de pérdidas de carga f para una tubería en régimen laminar.
6. Determinación del número de Reynolds para el régimen laminar.
7. Determinación de la viscosidad cinemática del agua.
BANCO HIDRAULICO
Equipo para el estudio del comportamiento de los fluidos, la teoría hidráulica y las propiedades de la mecánica de fluidos. Compuesto por un banco hidráulico móvil que se utiliza para acomodar una amplia variedad de módulos, que permiten al estudiante experimentar los problemas que plantea la mecánica de fluidos.
PROBETA GRADUADA
Se utilizo la probeta para poder medir el volumen en un tiempo determinado y poder
hallar el caudal.
CRONÓMETRO
Se utilizó para medir el tiempo en que demora en llenarse cierto volumen en la probeta.
AGUA
TERMÓMETRO
Para controlar la temperatura y con dicho resultado poder hallar el valor de la viscosidad cinemática
V.
PROCEDIMIENTO
Situar el equipo sobre las guías del canal del Banco Hidráulico.
Conectar el conducto flexible de entrada del aparato directamente a la boca de
impulsión del banco.
Flujo Laminar
o Poner VT1 en posición laminar.
o Poner en marcha la bomba y abrir cuidadosamente la válvula de flujo. Llenar
el depósito de altura constante y ajustar dicha apertura para que el rebosadero descargue agua estando también completamente abierta la válvula V2 de control del aparato.
o Abrir completamente la válvula de control V2 para preparar el tubo de
prueba y el resto de los conductos.
Flujo turbulento:
o Poner VT1 en posición turbulento.
o Poner en marcha la bomba y abrir cuidadosamente la válvula de flujo. Llenar
el depósito de altura constante y ajustar dicha apertura para que el rebosadero descargue agua estando también completamente abierta la válvula V2 de control del aparato.
o Abrir completamente la válvula de control V2 para preparar el tubo de
prueba y el resto de los conductos.
Una vez preparado el equipo para ambos casos, se procede a la toma de datos, es decir lectura de los manómetros, y medida de caudales para ello se realizaron dos mediciones del mismo caudal para trabajar con el promedio.
Para conseguir el máximo caudal, abrir completamente la válvula V2 del
aparato.
VI.
RESULTADOS
A. TABLA DE MEDIDAS
Datos de la tubería TUBERIA L (m) 0.5 Diámetro (m) 0.004 RUGOSIDAD (m) 0.00015 AREA (m2) 1.2566*
Datos del fluidoFLUIDO
TEMPERATURA 26° VISCOSIDAD
CINEMATICA (m2/s) 0.8832*
B. TOMA DE DATOS PARA VELOCIDADES BAJAS:
N° LECTURA (mm. Hg) TIEMPO (seg.) VOLUM EN (cm3) PERDIDA DE CARGA EXPERIME NTAL (m) CAUDAL (m3/seg) CAUDAL PROMEDIO (m3/seg) VELOCIDA D (m/seg) H1 H2 1 0.288 0.263 52.75 178 0.025 3.37441E-06 3.32045E-06 0.26423253 46.98 155 3.29928E-06 47.45 156 3.28767E-06 2 0.295 0.241 29.26 170 0.054 5.80998E-06 5.82893E-06 0.46385075 31.87 185 5.80483E-06 34.06 200 5.87199E-06 3 0.311 0.186 28.34 250 0.125 8.82145E-06 8.77661E-06 0.69841843 28.02 245 8.74375E-06 23.96 210 8.76461E-06 4 0.322 0.148 14.32 150 0.174 1.04749E-05 1.06165E-05 0.84482941 16.01 175 1.09307E-05 22.98 240 1.04439E-05 5 0.323 0.122 20.75 231 0.201 1.11325E-05 1.12481E-05 0.89509434 24.05 270 1.12266E-05 VISCOSIDAD CINEMÁTICA DEL AGUA
(MM/S) *10^-6
1.163 1.106 1.053 1.0038 0.914 0.897 0.883 2 TEMPERATURA(°C) 14 16 18 20 24 25 26
C. CÁLCULOS PARA VELOCIDADES BAJAS
Como sabemos según la fórmula de DARCY WEISBACH vamos a calcular el coeficiente de fricción experimental, pues como tenemos las pérdidas de carga experimentales.
F V^2 (m/seg) PERDIDA DE CARGA TEORICA 0.056202603 0.06981883 0.025 0.03939365 0.21515752 0.054 0.040222367 0.4877883 0.125 0.038264866 0.71373673 0.174 0.039377435 0.80119388 0.201Utilizaremos DARCY WEISBACH para calcular perdidas de cargas, debido a que parte de los datos pertenecen a flujos laminares, vamos a graficar para ver el efecto, pues para esto el para el cálculo del coeficiente de fricción utilizaremos f= 64/Re.
VELOCIDAD (m/seg)
VISCOSIDAD
(m2/seg) REYNOLDS F V^2 (m/seg)
PERDIDA DE CARGA TEORICA 0.26423253 0.8832*10^-6 1196.705312 0.05348017 0.06981883 0.02378901 0.46385075 2100.773328 0.03046497 0.21515752 0.04176075 0.69841843 3163.126928 0.02023314 0.4877883 0.06287902 0.84482941 3826.220154 0.01672669 0.71373673 0.07606048 0.89509434 4053.869299 0.01578739 0.80119388 0.08058586
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 P E R D I D A D E C A R G A ( m ) VELOCIDAD (m/s)
hf en funcion de V
TEORICAS EXPERIMENTAL0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 P E R D I D A D E C A R G A ( m ) REYNOLDS
hf en funcion de Re
PERDIDAS TEORICAS VS REYNOLD PERDIDA EXPERIMENTAL VS REYNOLDUtilizaremos DARCY WEISBACH para calcular perdidas de cargas, pues para esto para el cálculo del coeficiente de fricción utilizaremos la fórmula de BLACIUS: f=0.3164.Re^(-0.25)
VELOCIDAD (m/seg)
VISCOSIDAD
(m2/seg) REYNOLDS F V^2 (m/seg)
PERDIDA DE CARGA TEORICA 0.26423253 0.8832*10^-6 1196.705312 0.053794722 0.06981883 0.02392893 0.46385075 2100.773328 0.046734939 0.21515752 0.06406329 0.69841843 3163.126928 0.042189786 0.4877883 0.13111419 0.84482941 3826.220154 0.04022944 0.71373673 0.18293342 0.89509434 4053.869299 0.03965236 0.80119388 0.20240334 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 P E R D I D A D E C A R G A ( m ) COEFICIENTE DE FRICCIÓN
hf en funcion de f
TEORICAS EXPERIMENTAL0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 P E R D I D A D D E C A R G A ( m ) VELOCIDA (m/S)
hf en funcion de V
TEORICAS EXPERIMENTAL0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 P E R D I D A D D E C A R G A ( m ) REYNOLDS
hf en funcion de Re
PERDIDAS TEORICAS VS REYNOLD 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 P E R D I D A S D E C A R G A ( m )hf en funcion de f
TEORICAS EXPERIMENTALUtilizaremos DARCY WEISBACH para calcular perdidas de cargas, pues para esto para el cálculo del coeficiente de fricción utilizaremos la fórmula de COLEBROOK:
√
√
VELOCIDAD (m/seg)
VISCOSIDAD
(m2/seg) REYNOLDS F V^2 (m/seg)
PERDIDA DE CARGA TEORICA 0.26423253 0.8832*10^-6 1196.705312 0.08094143 0.06981883 0.0360043 0.46385075 2100.773328 0.07395524 0.21515752 0.10137631 0.69841843 3163.126928 0.07051852 0.4877883 0.21915205 0.84482941 3826.220154 0.06927941 0.71373673 0.31503096 0.89509434 4053.869299 0.06894146 0.80119388 0.35190796 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 P E R D I D A D D E C A R G A ( m ) VELOCIDAD (m/s)
hf en funcion de V
TEORICAS EXPERIMENTAL0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 P E R D I D A S D E C A R G A ( m ) REYNOLDS
hf en funcion de Re
TEORICAS 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 P E R D I D A D D E C A R G A ( m )hf en funcion de f
TEORICAS EXPERIMENTALD. TOMA DE DATOS PARA VELOCIDADES ALTAS
Con los datos obtenidos calculamos el caudal y luego la velocidad:
N° LECTURA (mm. Hg) TIEMPO (seg.) VOLUM EN (cm3) PERDIDA DE CARGA EXPERIMENT AL (m) CAUDAL (m3/seg) CAUDAL PROMEDIO (m3/seg) VELOCID AD (m/seg) H1 H2 1 227 192 26.10 411 0.476 0.0000157 0.0000154 1.2223 23.73 365 0.0000154 18.86 282 0.0000150 2 246 173 13.75 340 0.9928 0.0000247 0.0000243 1.9335 16.19 392 0.0000242 16.91 405 0.0000240 3 262 157 5.78 202 1.428 0.0000349 0.0000337 2.6837 9.00 292 0.0000324 9.71 328 0.0000338 4 273 146 9.25 350 1.7272 0.0000378 0.0000379 3.0174 8.86 340 0.0000384 9.11 342 0.0000375 5 300 124 8.88 395 2.3936 0.0000445 0.0000446 3.5530 9.71 432 0.0000445 8.85 398 0.0000450E. CÁLCULOS PARA VELOCIDADES ALTAS
Al momento de realizar la práctica no se tomó la temperatura por ese motivo asumimos la misma temperatura que en el caso de bajas velocidades, 26°.
Calculamos el Número de Reynolds, el coeficiente de fricción mediante la ecuación de Colebrooke, para luego calcular la perdida de carga teórica.
VELOCIDAD (m/seg)
VISCOSIDAD
(m2/seg) REYNOLDS F V^2 (m/seg)
PERDIDA DE CARGA TEORICA 1.2223 0.8832*10^-6 5535.917834 0.067387 1.49409 0.641 1.9335 8756.654369 0.065760 3.73830 1.566 2.6837 12154.3235 0.064955 7.20211 2.980 3.0174 13665.81122 0.064721 9.10477 3.754 3.5530 16091.36601 0.064437 12.62362 5.182 En una gráfica comparamos la perdida de carga teórica y la experimental
Observamos que hay mucha diferencia entre la carga teórica y la experimental esto debido a:
El equipo en la parte inferior tenía una fuga significativa.
La antigüedad de la tubería.
Error al momento de medir el tiempo y el volumen.
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 P E R D I D A D E A R G A ( m ) VELOCIDAD (m/seg)
hf VS Velocidad
hf TEORICA hf EXPERIMENTALPara no consideras la antigüedad de la tubería y dejar la dela la rugosidad podemos calcular el coeficiente de fricción median Blasius.
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 P E R D I D A D E A R G A ( m ) COEFICIENTE DE FRICCION
hf VS f
hf TEORICA hf EXPERIMENTAL 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 P E R D I D A D E A R G A ( m ) REYNOLDShf VS Re
hf TEORICA hf EXPERIMENTALPara luego calcular la perdida de carga teórica. VELOCIDAD
(m/seg)
VISCOSIDAD
(m2/seg) REYNOLDS F V^2 (m/seg)
PERDIDA DE CARGA TEORICA 1.2223 0.8832*10^-6 5535.917834 0.036681 1.49409 0.349 1.9335 8756.654369 0.032708 3.73830 0.779 2.6837 12154.3235 0.030134 7.20211 1.383 3.0174 13665.81122 0.029264 9.10477 1.697 3.5530 16091.36601 0.028092 12.62362 2.259 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 P E R D I D A D E C A R G A ( m ) VELOCIDAD (m/seg)
hf VS VELOCIDAD
hf TEORICA0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 P E R I D A D D E C A R G A ( m ) COEFICIENTE DE FRICCION
hf VS f
hf TEORICA hf EXPERIMENTAL 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 P E R I D A D D E C A R G A ( m ) REYNOLDShf VS Re
hf TEORICA hf EXPERIMENTALVII.
CONCLUSIONES
Se puede observar que en velocidades bajas existe flujos laminares y flujos en transición, pues para esto se ha graficado para ver las comparaciones entre pérdidas experimentales y teóricas, los dos datos cuyo número de Reynolds está en el régimen laminar en las primeras graficas se nota que los dos primeros datos tomados se parecen al del experimental, ya luego después los tres datos restantes no coinciden, pues no tienden a ser paralelos, se puede ver con claridad en la relación entre la pérdida de carga y el coeficiente de fricción, concluimos entonces que lo teórico de que la ecuación de DARCY WEISBACH cuyo factor de fricción f=64/Re solo cumple para flujos laminares es correcta.
Comparando las gráficas y los resultados cuando utilizamos el cálculo del coeficiente de fricción mediante BLACIUS y COLEBROOK, es notable ver que mediante BLACIUS los resultados son mucho más parecido a los experimentales, esto quiere decir que es mejor trabajar con BLACIUS, ya que con COLEBROOK no me garantiza el trabajo.
Se puede ver claramente cuando el número de Reynolds aumenta el factor de fricción disminuye, esto porque el coeficiente o factor de fricción es inversamente proporcional a la velocidad (fórmula de DARCY WEISBACH) y la velocidad es directamente proporcional al número de Reynolds.
VIII.
RECOMENDACIONES
A pesar de que existe una deficiencia en los equipos, se
recomendaría trabajar con mejores equipos para que los cálculos
obtenidos no solo sean para fines de informes sino también con
fines de investigación, y al mismo tiempo trabajar con diferentes
tipos de tuberías para esto garantiza aún mejor el conocimiento del
estudiante.
Recomendamos utilizar la fórmula de BLACIUS para estas
velocidades pero se tendría que analizar todas las fórmulas para ver
cuál de ellas se acerca mejor a los datos experimentales.
IX.
BIBLIOGRAFÍA Y LINKOGRAFÍA
MOTT, Robert. 1996. Mecánica de Fluidos Aplicada. 4º Edic.
Edit. Prestice Hall Hispanoamericana S.A. México.
