UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLOFacultad de IngenieraEscuela Profesional de Ingeniera de Materiales

PRDIDA DE ENERGA POR FRICCIN EN TUBERA DE PVC

Integrantes: . SILVIA ALIAGA, Rosa Isabel . PEREZ MEDINA, Robert . DIAZ ANICETO, Saul . OLORTIGA ORTIZ, Elva . RAMOS AVALOS, Larry . LAZARO PASCUAL, Nataly

Curso : Fenmenos de Transporte en Ingeniera de Materiales.

Docente : Ing. GUARNIZ HERRERA, William.

Trujillo PerJulio 2015I. TITULO: PRDIDA DE ENERGA POR FRICCIN EN TUBERA DE PVC

II. OBJETIVOS

2.1. Determinar y analizar la perdida de caudal por friccin en tuberas de pvc.2.2. Disear y construir un sistema de tuberas y accesorios con alcances tericos acerca de transporte de fluidos.

III. FUNDAMENTO TERICO

Movimiento de fluidos El estudio del movimiento de los fluidos se puede realizar a travs de la dinmica como tambin de la energa que estos tienen en su movimiento. Una forma de estudiar el movimiento es fijar la atencin en una zona del espacio, en un punto en un instante t, en l se especifica la densidad, la velocidad y la presin del fluido. En ese punto se examina lo que sucede con el fluido que pasa por l. Al movimiento de un fluido se le llama flujo y dependiendo de las caractersticas de este se les puede clasificar en: 1.- Flujo viscoso y no viscoso: los flujos viscosos son aquellos que presentan resistencia al avance. Todos los fluidos reales son viscosos. 2.- Flujo incompresible y compresible: Los flujos incompresibles son aquellos en que la densidad ( = Masa/Volumen) prcticamente permanece constante. 3.- Flujo laminar y turbulento: en el flujo laminar, el fluido se desplaza en lminas o capas paralelas. En el turbulento las partculas se mueven siguiendo trayectorias muy irregulares. 4.- Flujo permanente: si las propiedades como la densidad, la velocidad, la presin no cambian en el tiempo en un punto del espacio, entonces se dice que el flujo es permanente, pudiendo cambiar de un punto a otro. La ecuacin de continuidad:

La figura 1.1 representa una tubera por la que circula lquido de densidad constante . Sean A1 y A2 las reas de las secciones transversales en dos puntos diferentes del tubo. Designemos por v1 la velocidad del fluido en A1 y por v2 la del fluido en A2. En el intervalo de tiempo t, un elemento de fluido recorre una distancia vt. Entonces, la masa del fluido m1 es aproximadamente.m1 = A1v1t Es decir, el flujo de masa caudal msico, m1t / t es aproximadamente A1v1. Debemos tomar t suficientemente pequeo para que en este intervalo de tiempo ni v ni A cambien apreciablemente en la distancia que recorre el fluido. En el lmite, cuando t 0, obtenemos las definiciones precisas: Flujo de masa en A1 = A1v1 [kg/s] Flujo de masa en A2 = A2v2 [kg/s] Ya que ningn fluido puede salir por las paredes del tubo y puesto que no hay fuentes ni sumideros en los que se pueda crear o destruir fluido en el tubo, la masa que cruza cada seccin del tubo por unidad de tiempo debe ser la misma. A1v1 = A2v2 Es decir, Av = cte. Este resultado expresa la ley de la conservacin de la masa en la dinmica de los fluidos. Si el fluido es incompresible, la ltima ecuacin toma la forma ms sencilla A1v1 = A2v2 [l/s] Es decir Av = cte. El producto Av da el flujo de volumen o caudal volumtrico.Caudalmetros de obstruccin para fluidos incompresibles Un fluido incompresible fluye a travs de una tubera con una obstruccin como se muestra en la figura 1.2, la frmula del caudal se basa en la aplicacin del teorema de Bernoulli en los puntos 1 y 2:

3.1. El tubo Venturi:El tubo Venturi es un dispositivo que origina una prdida de presin al pasar por l un fluido. Est compuesto por una tubera corta recta o garganta entre dos tramos cnicos, uno convergente y uno divergente o de descarga (figura 1.3).

La presin vara en la proximidad de la seccin estrecha; as al colocar un manmetro o un instrumento registrador en la garganta de puede medir la cada de presin y calcular el caudal. En el tubo Venturi, el flujo desde la tubera principal en la seccin 1 se hace acelerar a travs de la garganta, donde disminuye la presin del fluido. Despus el flujo se expande a travs del cono divergente al mismo dimetro que la tubera principal. En la pared de la tubera de la seccin 1 y en la pared de la garganta, seccin 2, se ubican la toma de presin. En dichas tomas se puede conectar un manmetro de presin diferencial de tal forma que la deflexin h es una indicacin de la deferencia de presin p1 p2.

IV. MATERIALES

4.1. INSTRUMENTOS:

Cronmetro de precisin ( 0.001 s) Wincha mtrica (1mm) Vernier (0.005 mm)

4.2. EQUIPOS:

4.2.1. Armado del sistema de tuberas y accesorios: Se arm y ensambl el sistema de tuberas y accesorios siguiendo el siguiente plano de la figura N 1. Cada parte se sellara con pegamento para tubos con el fin de impedir fugas de agua.

4.3. PROCEDIMIENTO

4.3.1. Medicin del caudal inicial: Se midi el tiempo en que demora en llenar un recipiente con un volumen fijo para cada nmero de abertura de la llave de agua, sin pasar por el sistema de tuberas y accesorios.

4.3.2. Medicin de caudal final: Se midi el tiempo que demora en llenar un recipiente con un volumen fijo para cada una de las aberturas de la llave de agua, pasando por el sistema de tuberas y accesorios.

4.3.3. Clculo de la prdida por friccin: Es la prdida de caudal la cual se obtiene de la diferencia de caudale.

4.3.4. Anlisis de Resultados: Se analizaron los resultados de prdida de caudal por friccin teniendo en cuenta la teora de transporte de flujo.

Figura 1. Diagrama de flujo. Procedimiento experimental

V. RESULTADOS YDISCUSION:

Tabla N 1: Resultados de caudales y prdida de caudal por friccin. ( plg)TIEMPO (s)PROM. TIEMPOVOLUMEN (m3)PROM. VOLUMEN

Q11.511.931.561.660.001360.0016190.001460.001479

Q22.402.722.662.590.001380.001560.001540.001493

Q32.733.133.993.280.001160.001360.00150.00134

Q45.395.826.175.790.001280.001340.001460.00136

Q59.639.8510.7010.060.00080.000820.000880.000833

Teniendo en cuenta que:D: 0.01905m@27C: 0.000852l: 4.82m (PVC)= 0.0015 mm /D=7.874x10-5

Tabla N 2 : CaudalvelocidadRefhf (m)P(Pa)

Q18.9096x10-43.1259269892.920.019432.450893198.72

Q25.7644 x10-42.0224345219.820.021661.143671865.92

Q34.0853 x10-41.4333232047.820.023610.626141199.52

Q42.2042 x10-40.7733417291.220.027550.21269266.56

Q58.2803 x10-50.290516495.5580.035190.03833399.84

Tabla N 3: ( plg)TIEMPO (s)PROM. TIEMPOVOLUMEN (m3)PROM. VOLUMEN

Q11.711.561.571.6130.001660.001620.001680.001653

Q22.081.701.881.8860.001780.001560.001850.001730

Q32.532.302.482.4360.001820.001680.001720.001740

Q43.143.423.193.2500.001500.001660.001480.001546

Q55.004.986.145.3730.001540.001560.001760.001620

ampliacin graduada:D1: 0.0127m D2: 0.0254m @27C: 0.000852l: 1.33m (PVC)= 0.0015 mm /D=7.874x10-5 Kl: 0.5625

Tabla 3.1 : CaudalvelocidadRehl (m)P(Pa)

Q11.0247x10-32.0281960464.810.1180515460.48

Q29.1728 x10-41.8102753968.140.0940411995.20

Q37.1428 x10-41.4096442024.470.057026664.00

Q44.7569 x10-40.9387827987.100.025292932.16

Q53.0150 x10-40.5950117738.560.010161199.52

Tabla 4.1: (1 plg)CaudalvelocidadRehl (m)P(Pa)

Q11.0247x10-38.08908120576.661.8778615460.48

Q29.1728 x10-47.24110107936.581.5047811995.20

Q37.1428 x10-45.6385984049.400.912446664.00

Q44.7569 x10-43.7551455974.500.404682932.16

Q53.0150 x10-42.3800735477.560.162571199.52

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

6.1. El aumento del caudal produce presin, debido a que, en una seccin de tubera de rea constante, la velocidad va ser mayor, por lo tanto las prdidas de energa se incrementaran en un factor cuadrtico: hL2.

6.2. A medida que se aumenta la longitud del tramo donde se realizan las mediciones pertinentes a la cada de presin, estas van hacer mayores.

6.3. Suministrar de manera precisa los datos del caudal y la perdida de friccin.

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

7.1. https://deymerg.files.wordpress.com/2013/07/mecanica-de-fluidos-robert-mott-6ta-edicion.pdf

7.2. www.fagro.edu.uy/.../riego/HIDRAULICA2013.pdf

7.3. www.itacanet.org/esp/agua/.../Perdida_friccion_PVC.pdf

VIII. ANEXOS: