Calculo de Perdida de Cargas en Tuberias

7/23/2019 Calculo de Perdida de Cargas en Tuberias

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CALCULO DE PERDIDA DE CARGAS EN TUBERIAS

A.- PERDIDA DE CARGA POR ROZAMIENTO

La prdida de carga que ie!e "ugar e! u!a c#!ducci$! repre%e!a "a prdida de e!erg&a de u! 'u(#

)idr*u"ic# a "# "arg# de "a +i%+a p#r e,ec# de" r#a+ie!#.

E! rgi+e! "a+i!ar "#% e%,uer#% c#ra!e% %e puede! ca"cu"ar de ,#r+a a!a"&ica e! ,u!ci$! de "a

di%riuci$! de /e"#cidad e! cada %ecci$! 0que %e puede #e!er a parir de "a% ecuaci#!e% de Na/ier 1

S#2e%3 4 "a% prdida% de carga "i!ea"e% %e puede! #e!er c#! "a ""a+ada ecuaci$! de HagenPoiseuille, end#!de %e ie!e u!a depe!de!cia "i!ea" e!re "a perdida de carga 4 e" cauda"

h = (32**L*v)/(gD2 )

E! rgi+e! uru"e!#5 !# e% p#%i"e re%#"/er a!a"&ica+e!e "a% ecuaci#!e% de Na/ier 1S#2e%. N#

#%a!e5 e6peri+e!a"+e!e %e puede c#+pr#ar que "a depe!de!cia e!re "#% e%,uer#% c#ra!e% 4

"a /e"#cidad %#! apr#6i+ada+e!e cuadr*ica%5 "# que ""e/a a "a ecuaci$! de Darcy-Weisach!

DARCY-WEISBACH (1875)

Sup#!e+#% u!a uer&a p#r "a que circu"a u! "&quid# i!c#+pre%i"e de pe%# e%pec&7c# g5 4 e! e""a e"/#"u+e! c#+pre!did# e!re "a% %ecci#!e% 8 4 95 %eparada% u!a di%a!cia L. E" e"e+e!# de uer&ac#!%iderad# ,#r+a u! *!gu"# q re%pec# a "a )#ri#!a".

8 PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS

89


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F = c L

Pr#4eca!d# %#re e" e(e )idr*u"ic# "a% ,uera% que ac:a! %#re e" ci"i!dr# c#!%iderad#;

P8


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)c @

CLS 0


4/12

" = " (e, r) e=D*v*/ r= /D

J ; de!%idad de" agua 02gF+H3

K; /i%c#%idad de" agua

; rug#%idad a%#"ua de "a uer&a 0+35que repre%e!a "a a"ura pr#+edi# de "a% irregu"aridade% de "a%uper7cie i!eri#r de "a uer&a.

E% u! )ec)# de+#%rad# que "a rug#%idad re"ai/a !# i!'u4e %#re , e! rgi+e! "a+i!ar 0Re 9354a que e" r#a+ie!# %e dee ,u!da+e!a"+e!e a "a ,ricci$! de u!a% capa% de 'uid# %#re #ra% 4 !#de %a% %#re "a% parede% de "a uer&a.

E! "a %iguie!e a"a %e +ue%ra! a"gu!#% /a"#re% de rug#%idad a%#"ua para di%i!#% +aeria"e%;

+.D0D 01.L+0 D 400L.

4a5erial6

(77) 4a5erial 6 (77)

P"*%ic# 0PE5 PC3 58 u!dici$! a%,a"ada5-

58

P#"i%er re,#rad# c#! 7ra

de /idri#58 u!dici$!

589-

5

Tu#% e%irad#% de acer# 59 Acer# c#+ercia" 4 %#"dad#5H-

5Q

Tu#% de "a$! # c#re 58 ierr# ,#r(ad#5H-

5Q

u!dici$! re/e%ida de

ce+e!#59 ierr# ga"/a!iad#

5-

59

u!dici$! c#! re/e%i+ie!#

iu+i!#%#59 Madera

58-

5Q

u!dici$! ce!ri,ugada 5H #r+ig$! 5H-H5

Para e" c*"cu"# de , e6i%e! +:"ip"e% ecuaci#!e%5 a c#!i!uaci$! %e e6p#!e! "a% +*% i+p#ra!e%;

1lasius (8988) Pr#p#!e u!a e6pre%i$! e! "a que , /ie!e dad# e! ,u!ci$! de" !:+er# de Re4!#"d%5/*"ida para u#% "i%#% e! "#% que !# a,eca a" 'u(# a" apar "a %ucapa "a+i!ar de irregu"aridade%.

a"ida )a%a Re 8

PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS


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" = #!38%: *e-#!2'

Pran;5l y ar7an (893#) A+p"&a! e" ra!g# de /a"ide de "a ,#r+u"a de B"a%iu% para u#% "i%#%

8/ f = -2log (2!'8/e f )

?i@uras;e (8933) Pr#p#!e u!a ecuaci$! /*"ida para uer&a% rug#%a%;

8/ f = -2log ( /3!A8D)

Boleroo@-Whi5e (8939) Agrupa! "a% d#% e6pre%i#!e% a!eri#re% 4 prepu%ier#! u!a :!ica e6pre%i$!para e" c#e7cie!e de ,ricci$! que puede ap"icar%e e! cua"quier rgi+e! uru"e!#. E% /*"ida para

#d# ip# de 'u(#% 4 rug#%idade%.

8/ f = -2log C( /3!A8D) (2!'8/e f )E

E%a ecuaci$! ie!e e" i!c#!/e!ie!e de que e" c#e7cie!e de ,ricci$! !# aparece e! ,#r+a e6p"&cia 4dee recurrir%e a /aria% ieraci#!e% para %u re%#"uci$!. A parir de e""a 4oo;y de%arr#""# u!diagra+a5 e! e" que +ue%ra u!a ,a+i"ia de cur/a% de i%#-rug#%idad re"ai/a5 c#! "a% que %e

deer+i!a e" c#e7cie!e de ,ricci$! a parir de "a i!er%ecci$! /erica" de" !u+er# de Re4!#"d% 5c#!

"a i%#-cur/a c#rre%p#!die!e.

4o;;y (89::) C#!%igui$ repre%e!ar "a e6pre%i$! de Boleroo@-Whi5e e! u! *ac# para ca"cu"ar ,e! ,u!ci$! de" !:+er# de Re4!#"d% 0Re3 4 acua!d# "a rug#%idad re"ai/a 0r3 c#+# par*+er#

di,ere!ciad#r de cur/a%.



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HAZEN WILLIAMS (1905)

E" +#d# de ae!-i""ia+% e% /*"id# %#"a+e!e para e" agua que 'u4e e! "a% e+peraura%

#rdi!aria% 0 C - 9 C3. La ,$r+u"a e% %e!ci""a 4 %u c*"cu"# e% %i+p"e deid# a que e" c#e7cie!e de

rug#%idad C !# e% ,u!ci$! de "a /e"#cidad !i de" di*+er# de "a uer&a. E% :i" e! e" c*"cu"# de

prdida% de carga e! uer&a% para rede% de di%riuci$! de di/er%#% +aeria"e%5 e%pecia"+e!e de

,u!dici$! 4 acer#.

h =8#!%A:*C&8!$'2/(B8!$'2* D:!$A8)E*L

E! d#!de;

) ; perdida de carga # e!erg&a 0+3

; cauda"0+HF%3

C; c#e7cie!e de rug#%idad

D ; di*+er# i!er!# de "a uer&a 0+3

L ; "#!giud de "a uer&a 0+3

E! "a %iguie!e a"a %e +ue%ra! "#% /a"#re% de" c#e7cie!e de rug#%idad de ae!-i""ia+% para

di,ere!e% +aeria"e%;



7/12

BFB? D H0G?-WLL04. P00 0L+?. 400L.

4a5erial B 4a5erial B

A%e%# ce+e!# 8 ierr# ga"/a!iad# 89

La$! 8H-8 idri# 8

Ladri""# de %a!ea+ie!# 8 P"#+# 8H-8

ierr# ,u!did#5 !ue/# 8H P"*%ic# 0PE5 PC3 8-8

ierr# ,u!did#5 8 a#% de edad 8V-88H Tuer&a "i%a !ue/a 8

ierr# ,u!did#5 9 a#% de edad Q-8 Acer# !ue/# 8-8

ierr# ,u!did#5 H a#% de edad V-Q Acer# 8H

ierr# ,u!did#5 a#% de edad -H Acer# r#"ad# 88

C#!cre# 89-8 Laa 8H

C#re 8H-8 Madera 89

ierr# d:ci" 89 #r+ig$! 89-8

B.-PERDIDA DE CARGA POR EL USO DE ACCESORIOS

Ade+*% de "a% prdida% de carga p#r r#a+ie!#5 %e pr#duce! #r# ip# de prdida% que %e #rigi!a! e!

pu!#% %i!gu"are% de "a% uer&a% #ca%i#!ada% p#r cua"quier #%*cu"# c#"#cad# que %up#!ga u!a

+a4#r # +e!#r #%rucci$! a" pa%# de" 'u(# 0e!rada% 4 %a"ida% de "a% uer&a%5 ca+i#% de direcci$!5

/*"/u"a%5 c#d#%5 (u!a%5 ec.3. N#r+a"+e!e %#! pequea% c#+parada% c#! "a% perdida% "i!ea"e%5 %a"/#

que %e rae de /*"/u"a% ca%i c#+p"ea+e!e cerrada%. La %u+a de e%a% prdida% de carga%

accide!a"e% # "#ca"iada% +a% "a% prdida% p#r r#a+ie!# da! "a% prdida% de carga #a"e%.

Sa"/# ca%#% e6cepci#!a"e%5 "a% prdida% de carga "#ca"iada% %$"# %e puede! deer+i!ar de ,#r+a

e6peri+e!a"5 4 pue%# que %#! deida% a u!a di%ipaci$! de e!erg&a +#i/ada p#r "a% uru"e!cia%5

puede! e6pre%ar%e e! ,u!ci$! de "a a"ura ci!ica c#rregida +edia!e u! c#e7cie!e e+p&ric# 0W3;

h = >*(v2 /2g)

E! d#!de;

) ; perdida de carga # e!erg&a 0+3

V PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS


8/12

W ; c#e7cie!e e+p&ric#

; /e"#cidad +edia de" 'u(#0+F%3

g ;ace"eraci$! de "a gra/edad0+F%93

E"

c#e7cie!e W depe!de de" ip# de %i!gu"aridad 4 de "a /e"#cidad +edia e! e" i!eri#r de "a uer&a.E! "a %iguie!e a"a %e re%u+e! "#% /a"#re% apr#6i+ad#% de W para c*"cu"#% r*pid#%

? PDD0. .?+L0.

0cci;en5e > L/D

*"/u"a e%,rica 0#a"+e!e aiera3 8 H

*"/u"a e! *!gu"# rec# 0#a"+e!e aiera3 8V

*"/u"a de %eguridad 0#a"+e!e aiera3 95 -

*"/u"a de ree!ci$! 0#a"+e!e aiera3 9 8H

*"/u"a de c#+puera 0#a"+e!e aiera3 59 8H

*"/u"a de c#+puera 0aiera HF3 858 H

*"/u"a de c#+puera 0aiera 8F93 5 8

*"/u"a de c#+puera 0aiera 8F3 9 Q

*"/u"a de +arip#%a 0#a"+e!e aiera3 -

T p#r %a"ida "aera" 85 V

C#d# a Q de radi# c#r# 0c#! rida%3 5Q H9

C#d# a Q de radi# !#r+a" 0c#! rida%3 5V 9V

C#d# a Q de radi# gra!de 0c#! rida%3 5 9

C#d# a de radi# c#r# 0c#! rida%3 5 -

C#d# a de radi# !#r+a" 0c#! rida%3 5 -



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C#d# a de radi# gra!de 0c#! rida%3 5H -

MATERIALES X EUIPOS

La i!%a"aci$! c#+pre!de de;

U! a!c# de H uer&a% cu4a "#!giud :i" para rea"iar "#% e!%a4#% e% de apr#6i+ada+e!e Q+. 4 "#%

di*+er#% i!eri#re% %#! ++5 ++. 4 9++.

U! re%er/#ri# +e*"ic# c#! u! c#!r#"ad#r de !i/e" c#! u! di,u%#r e! "a pare %uperi#r5 aa%ece de

agua a "a% uer&a% a(# u!a carga c#!%a!e.

Acce%#ri#% para +edir "a% prdida% de carga "#ca"e% que %er*! ac#p"ad#% a" c#!duc# de ++ 0c#d#5

e!%a!c)a+ie!# 4 c#!racci$! /e!ur&+er#5 /*"/u"a5 ec.3.

U!a aer&a de pie$+er#% c#!ecad#% a" a"er# de +edici$! c#! c#!duc#% 'e6i"e% 0+a!guera%

au"e% c#!eca! "a% uer&a% a" a"er# p#r e" e6re+# i!,eri#r 4 c#!i!:a! %#re e" a"er#

+a!guera% ra!%pare!e% para ,aci"iar "a% "ecura%3 .L#% c#!duc#% 4 "#% acce%#ri#% dee! %er

i!%a"ad#% a pre%i$! e! "a p#%ici$! adecuada para #e!er "a "&!ea pie#+rica c#rreca5 4 "a%

c#rre%p#!die!e% prdida% de carga.

U! Ter+$+er# para +edir "a e+peraura de" agua cada /e que %e /ar&e e" cauda".

U! Lig!i+er# para +edir e" cauda".

Q PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS


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CUESTIONARIO

a3 De "#% da#% #e!id#% de" "a#ra#ri# deer+i!ar5 para cada (ueg# de da#%;

a.8 E" !:+er# de Re4!#"d%5 Re.

a.9 La prdida de carga p#r ,ricci$!5 ),

a.H E" c#e7cie!e de ,ricci$!5 ,

a.. E" c#e7cie!e de perdida "#ca"5 2

a.. E" c#e7cie!e Cde C)e4.

a.. E" c#e7cie!e Cde ae! Y i""ia+%5 4 c#+parar c#! aque""#% /a"#re% pu"icad#% e! "#%

e6#%. T#+ar e! cue!a "a% u!idade%.

Da#% #e!id#%;

P8/I

P2/I

P3/I

P:/I

P'/I

P%/I

h8(77)

&8(l/s)

hreal

&real(l/s)

h2(77)

&2(l/s)

JB

8 999.

9

998.

998.

H

98.

98.

98V.

Q

88 8. 88.9 8. 88V 8. 9H

9 98V.Q

98.V

98.

88.

988.

98.

8HH 9.8 8HH. 9.989 8H 9.99 9H

H 989.

V

98.

98.

8.

H

9H.

9

9.

Q

8V 9. 8V. 9.9 8 9. 9H

9.

9H.

V

9H.

8H.

8QH.

9

8Q.

Q

8Q H.8 8Q. H.H 8 H. 9H

98.

8Q.

8Q.

9

88.

8.

89.

8

8V H. 8V.8 H. 8 H.Q9 9H

8Q.

8Q8.

V

8Q8.

VH. 8V.

8V8.

8V .9V 8V. .H 8V .HH 9H

V 8Q.

9

8Q9.

9

8Q9.

8

V. 8V.

V

8V9.

H

8VQ . 8VQ.9 .89 8 . 9H

8Q.

Q

8.

8

8.

Q

. 8V.

89.

H

8 . 8.Q .V8 88 .V9 9H

S#"uci$!;



11/12

D@++@.+

A@


12/12

@C RS 5 R@DF 5 S@),FL5 e!#!ce%

C@

V

D

4

hf

L

a""a+#% e" c#e7cie!e C de ae!-i""ia+%5 ui"ia!d# "a %iguie!e ,$r+u"a;

) ,@

10.675

C1.852

L (m )Q(m3s)1.852

D4.8704 (m )

hfD

4.8704

LQ1.852 @

10.675

C1.852 C@

( 10.675

hfD4.874L)

1 /1.852

Q

E!#!ce% #e!e+#% "a %iguie!e a"a de re%u"ad#%;

&(73/s)

v(7/s) e h" " @ B(BheKy)

B(HaKenWillia7

s)8 .8 .H88 9VQ.Q9

.8 .9V 8.H

HH.QQ 8H.V

9 .99 .9 H.Q8 .9 .9 H.QV

.8 8H.9

H .9 . 8.89Q .Q .9 HV.V

. 8H.

.H .V QQ.VV9

. .9 H8V.88

V.8 8H.9

.HQ .VVH 88.9 .89 .9 H.H

V. 8H.9

.H .8 V8.V9

.QQ .9H H9.9

V. 8H.Q9

V . .Q99 VQH.9H

.88H .9H 9QH.9

. 8H.V

.V .QH 888.VH

.88H .9H HH.98

.8 8H.9


Calculo de Perdida de Cargas en Tuberias

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