Perdidas de Carga en Tuberias – Flujo Interno

PRACTICA N 3

DOCENTE: Ing. Robert Guevara Chinchayn MECANICA DE FLUIDOS PRACTICA N 4

FACULTAD : DE INGENIERIA

E.A.P : INGENIRIA EN ENERGIA

CURSO :

MECANICA DE FLUIDOS

DOCENTE:

Ing. ROBERT GEVARA CHINCHAYAN

INTEGRANTES :

Wilmer Castaeda Tolentino

CICLO:

NVO. CHIMBOTE PERU

- 2009-

LABORATORIO N 04

PERDIDAS DE CARGA EN TUBERIAS FLUJO INTERNO

I. OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL:

Evaluar las perdidas secundarias en un fluido en flujo interno a travs de un conjunto de tuberas y accesorios en funcin de la cada de presin.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Determinar las perdidas locales o secundarias dentro de codos de 90, contracciones, ensanchamientos e inglete dentro de un banco de tuberas.

Calcular el margen de error entre la constante del accesorio calculado experimentalmente y el terico.

Conocer la simbologa de redes de flujo interno.

II. FUNDAMENTO TEORICO :

Los fluidos en movimiento o flujo interno forman parte bsica para la produccin de servicios dentro de las actividades industriales, residenciales y comerciales. Al Ingeniero en Energa le compete el tratamiento adecuado de la conduccin de flujos bajo conceptos de optimizacin econmica, tcnica, ambiental y de esttica.

La aplicacin de la Ecuacin de Bernoulli para fluidos reales, entre 2 secciones de un mismo tramo de tubera es:

Donde:

Donde:

hfp = es la sumatoria de perdidas primarias o longitudinales.

hfs = Perdidas secundarias o, locales por accesorios.

Al hablar de perdidas en tuberas, lleva a estudiar los flujos internos que sean completamente limitados por superficies slidas con un grado de rugosidad segn el material del cual estn fabricadas.

Este flujo es muy importante de analizar ya que permitir disear las redes de tuberas y sus accesorios ms ptimos.

Las prdidas de energa que sufre una corriente cuando circula a travs de un circuito hidrulico se deben fundamentalmente a:

Variaciones de energa potencial del fluido.

Variaciones de energa cintica.

Rozamiento o friccin.

PERDIDAS PRIMARIAS:

Llamadas perdidas longitudinales o prdidas por friccin, son ocasionadas por la friccin del fluido sobre las paredes del ducto y se manifiestan con una cada de presin.

Empricamente se evala con la formula de DARCY - WEISBACH:

Donde:

L = longitud de la tubera.

D = Dimetro de la tubera.

V = velocidad media del flujo.

f = factor de friccin de la tubera.

De donde el factor de friccin de la tubera depende del Nmero de Reynolds (Re) y de la rugosidad relativa ( / D ) . Para esto se hace uso del Diagrama de Moody. Bsicamente las Prdidas primarias son directamente proporcionales a la longitud de la tubera.

PERDIDAS SECUNDARIAS:

Tambin conocidas como perdidas locales o puntuales, las cuales son originadas por una infinidad de accesorios que se ubican dentro de un sistema de tuberas, como por ejemplo:

Vlvulas.

Codos.

Nicles.

Reducciones.

Ensanchamientos.

Uniones universales.

Etc.

La expresin para evaluar las perdidas secundarias (en metros de columna del fluido) es la siguiente:

Donde K es la constante para cada accesorio y depende del tipo de accesorio, material y dimetro.

Luego la longitud equivalente ser:

La longitud equivalente se puede hallar en manuales y libros.

En el equipo FME-05 de prdidas de carga local estudia las prdidas de energa cintica de un fluido que circula por una tubera. Estas se deben principalmente a variaciones bruscas de velocidad causadas por:

Cambios bruscos de seccin.

Perturbacin del flujo normal de la corriente, debido a cambios de direccin provocadas por la existencia de un codo, curva, etc.

Rozamiento o friccin.

Las prdidas de carga que sufre un fluido al atravesar todos los elementos expresada en metros del fluido, puede calcularse con la siguiente expresin:

Donde:

K = coeficiente de prdidas de carga.

V= velocidad del fluido.

h = diferencia de altura manomtrica.

g= gravedad.

ENSANCHAMIENTO SUBITO:

Al fluir un fluido de un conducto de menor a uno mayor a travs de una dilatacin sbita, su velocidad disminuye abruptamente, ocasionando una turbulencia que genera una prdida de energa. La cantidad de turbulencia, y por consiguiente, la cantidad de prdida de energa, depende del cociente de los tamaos de los dos conductos.

La perdida menor se calcula de la ecuacin:

Donde v1 es la velocidad de flujo promedio en el conducto menor que est delante de la dilatacin. Al hacer ciertas suposiciones de simplificacin respecto del carcter de la corriente de flujo al expandirse a travs de una dilatacin sbita, es posible predecir analticamente el valor de k a partir de la siguiente ecuacin:

=

0

20

40

60

80

100

120

140

160

00.050.10.150.20.25

V2(m2/seg2)

Dh

FUENTE:

Robert L.Mott.1996.Mecnica de Fluidos Aplicada. 4 ed. Mxico: Prentice Hall

ENSANCHAMIENTO GRADUAL:

Si la transicin de un conducto menor a uno mayor puede hacerse menos abrupta que la dilatacin sbita de bordes cuadrados, la perdida de energa se reduce. Esto normalmente se hace colocando una seccin cnica entre los dos conductos, como se muestra en la siguiente figura. Las paredes en pendiente del cono tienden a guiar el fluido la desaceleracin y expansin de la corriente de flujo.

FUENTE:


La prdida de energa para una dilatacin gradual se calcula a partir de:

Donde v1 es la velocidad del conducto menor que est delante de la dilatacin. La magnitud de K depende tanto de la proporcin de dimetro D2 / D1 como del ngulo de cono, y D2 / D1.Ver en el Texto: King, H.W y E.F. Brater, 1963 Handbook of Hydraulics, 5 ed. Nueva York: McGraw-Hill la TABLA DE COEFICIENTE DE RESISTENCIA

CONTRACCION SUBITA:

La prdida de energa debido a una contraccin sbita, como la esbozada en la figura se calcula a partir de:

Donde v2 es la velocidad en la corriente hacia abajo del conducto menor a partir de la contraccin. El coeficiente de resistencia K depende de la proporcin de los tamaos de los dos conductos y de la velocidad de flujo, como se muestra en la figura.

FUENTE:


CONTRACCION GRADUAL:

La prdida de energa en una contraccin puede disminuirse sustancialmente haciendo la contraccin ms gradual. La figura muestra una contraccin de este tipo, formada mediante una seccin cnica entre los dos dimetros con cambios abruptos en las junturas. El ngulo se denomina ngulo de cono.

FUENTE:


COEFICIENTE DE RESISTENCIA PARA JUNTAS Y VALVULAS:

Se dispone de muchos tipos diferentes de vlvulas y juntura de varios fabricantes para especificaciones e instalacin en sistemas de flujo de fluido. Las vlvulas se utilizan para controlar la cantidad de flujo y pueden ser vlvulas de globo, de ngulo, de mariposa, otros varios tipos de vlvula de verificacin y mucha ms.

El mtodo para determinar el coeficiente de resistencia k es diferente. El valor de k se reporta en la forma:

El valor de , llamado la proporcin de longitud equivalente, se reporta en la siguiente tabla y se considera que es una constante para un tipo dado de vlvula o juntura. El valor de mismo se denomina la longitud equivalente y es la longitud del conducto recto del mismo dimetro nominal como la vlvula que tendra la misma resistencia que esta. El termino D es el dimetro interno real del conducto.

El trmino es el factor de friccin en el conducto al cual est conectada la vlvula o juntura, tomado en la zona de turbulencia completa.

Tipo

Longitud equivalente

En dimetros

De conducto ,

Lc/D

Vlvula de globo complemente abierta

340

Vlvula de ngulo complemente abierta

150

Vlvula de compuerta complemente abierta

8

abierta

35

abierta

160

abierta

900

Vlvula de verificacin tipo giratorio

100

Vlvula de verificacin tipo bola

150

Vlvula de mariposa completamente abierta

45

Codo estndar 90

30

Codo de radio de largo de 90

20

Codo de calle de 90

50

Codo estndar de 45

16

Codo de calle de 45

26

Codo de devolucin cerrada

50

Te estndar con flujo a travs de un tramo

20

Te estndar con flujo a travs de una rama

60

Resistencia en Vlvulas y junturas expresadas como longitud equivalente en dimetros de conducto, Lc/D

Fuente: vlvulas de sifn, Joliet, IL.

Los valores de varan con el tamao del conducto y de la vlvula, ocasionando que el valor del coeficiente de resistencia K tambin vare la siguiente tabla enumera los valores de para tamaos estndar de conductos de acero comercial, nuevo y limpio.

Tamao de conducto

Nominal (pulg)

Factor de

friccin,

Tamao de conducto

Nominal (pulg)

Factor de

friccin,

0.027

4

0.017

0.025

5

0.016

1

0.023

6

0.015

1

0.022

8-10

0.014

1

0.021

12-16

0.013

2

0.019

18-24

0.012

2 , 3

0.018

Factor de Friccin en Zona de Turbulencia completa para conductos de acero comercial nuevo y limpio.

FUENTE: Robert L.Mott.1996.Mecnica de Fluidos Aplicada. 4 ed. Mxico: Prentice Hall

III. EQUIPOS Y MATERIALES:

Banco Hidrulico.

Equipo demostrativo para perdidas de carga FME-05.

Cronometro digital.

Extensin.

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL :

LLENADO DE TUBOS MANOMTRICOS:

Cierre de las vlvulas de suministro de agua del banco hidrulico y de descarga del equipo demostrativo.

Encienda el motor de la bomba de agua del banco hidrulico y en forma progresiva abra las vlvulas de suministro de agua del banco y la de descarga del equipo demostrativo para prdidas secundarias, inundando todos los conductos del equipo, con la finalidad de eliminar las burbujas de aire.

Luego de que el sistema se encuentra a presin de 0.5 Bar y libre de burbujas de aire, ir cerrando rpidamente las dos vlvulas y apagar el motor de la bomba.

Abrir la vlvula de venteo y bombear aire hasta alcanzar los doce niveles de vidrio hasta una altura de 100 mm. De columna de agua. Ayudarse abriendo ligeramente la vlvula de descarga. Cerrar hasta alcanzar una presin en el sistema de 0 Bar.

PERDIDAS DE CARGA EN ACCESORIOS:

Cerrar las vlvulas, B dejando solo abiertas la vlvula de entrada y la de salida del codo largo hacia las alturas piezomtricas.

Encender el motor de la bomba de agua , fijando un determinado flujo para regular el caudal , y procurando la existencia de una diferencia entre las 2 alturas piezomtricas.

Repetir el mismo paso con otro caudal ( 4 veces).

Realizar lo mismo con cada uno de los accesorios.

Secar y limpiar el Equipo de Pruebas.

V. CUESTIONARIO:

1. Graficar

h

D

vs V2

PARTE EXPERIMENTAL

A) CODO LARGO 90: vlvula 1 2 abierto

TABLA N 01: Datos experimentales obtenidos durante la prctica

n

Vol

(litros)

Tprom

(seg)

H1

(mm.c.a)

H2

(mm.c.a)

1

5

23.50

165

160

5

24.96

5

25.83

PROMEDIO

5

74.29

165

160

2

5

19.92

245

235

5

18.14

5

18.4

PROMEDIO

5

18.82

245

235

3

5

1098

330

320

5

11.75

5

11.40

PROMEDIO

5

11.37

330

320

4

5

9.72

485

410

5

8.57

5

10.05

PROMEDIO

5

9.45

485

410

PRIMERAS MAGENES DE LABORATORIO

TABLA N 02: Datos obtenidos mediante clculos

T(seg)

H1

(mm.c.a)

H2

(mm.c.a)

h

(Pa)

Caudal

(l/min)

V2

(m2/s2)

K

74.29

165

160

5.00

3.5980

0.01492

3.944

18.82

245

235

10.00

13.953

0.22444

0.175

11.37

330

320

10.00

20.000

0.46112

0.298

9.45

485

410

75.100

25.000

0.72051

0.299

Represente grficamente h vs. V2, para los dos procedimientos.

CODO LARGO

h vs. V2

0

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

00.10.20.30.40.50.60.70.8

V2(m2/s2)

Determine grficamente K, para ambos procedimientos.

CODO LARGO

h vs. V2/2

y = 0.2226x + 19.7

R

2

= 0.8256

0.0000

20.0000

40.0000

60.0000

80.0000

100.0000

120.0000

050100150200250300350400

V2/2

De la grafica K = 0.2226

Compare los datos obtenidos para cada procedimiento.

K (por tablas)

K(experimentalmente)

0.25

0.2226

SEGUNA MAGEN DE LABORATORIO

B) TUBO DE ENSANCHAMIENTO: Vlvula 3 4 abierto

Tabla N 01

n

Vol

(litros)

Tprom

(seg)

H1

(mm.c.a)

H2

(mm.c.a)

1

5

26.30

245

246

5

27.41

5

26.96

PROMEDIO

5

26.89

245

246

2

5

14.60

275

280

5

14.66

5

14.88

PROMEDIO

5

14.71

275

280

3

5

9.74

5

9.70

5

9.44

PROMEDIO

5

9.63

405

420

4

5

7.32

5

7.30

5

7.90

PROMEDIO

5

7.51

485

465

Tomando los promedios para cada n, obtenemos la siguiente tabla:

TABLA N02: Datos obtenidos mediante clculos

h = K V2/2g

D= 3.58 cm

V

(litros)

Tprom

(seg)

H1

(mm.c.a)

H2

(mm.c.a)

h

(mm.c.a)

Caudal (l/min)

V2

(m/s)

K

5

26.89

245

246

1

7.820

0.129

11.306

5

14.71

275

280

5

21.074

0.349

11.283

5

9.63

405

420

15

31.169

0.516

10.541

5

7.51

485

465

20

40.018

0.663

8.641

PROMEDIO

10.44


ENSANCHAMIENTO BRUSCO

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.50

V2 (m2/seg2)

Dh (mm)


ENSANCHAMIENTO BRUSCO

y = 0.8683x + 12.244

R

2

= 0.9768

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

050100150200250

p V2/2

Dh (mm)

Compare los datos obtenidos para cada procedimiento

K (por tablas)


10.44

12.244

TERCERA IMAGEN DE LABORATORIO

C) CONTRACCIN:


n

Vol (litros)

Tiempo

(seg)

H1

(mm.c.a)

H2

(mm.c.a)

1

5

30.7

200

190

5

29.31

5

26

PROMEDIO

5

28.67

200

190

2

5

11.2

320

275

5

12.75

5

11.9

PROMEDIO

5

11.95

320

275

3

5

11.9

260

190

5

9.45

5

11

PROMEDIO

5

10.78

260

190

4

5

14.1

485

330

5

9

5

12

PROMEDIO

5

10.3

485

330


TABLA N 02: Datos obtenidos mediante clculos

V

(litros)

Tprom

(seg)

H1

(mm.c.a)

H2

(mm.c.a)

h

(mm.c.a)

Caudal (l/min)

V2

(m/s)

K

5

28.67

200

190

10

10.464

0.0326

1.312

5

12.38

320

275

45

24.226

0.1748

1.305

5

11.47

260

190

70

26.163

0.2038

1.282

5

10.90

485

330

155

27.523

0.2256

1.301

PROMEDIO

1.3


Determine grficamente K, para ambos

y = 1.3007x - 5.807

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00

V2/2

h

h vs V2/2 Lineal (h vs V2/2)

Procedimientos:K =1.3007


K (por tablas)


1.3

1.3007

D) CODO MEDIO Y CORTO: Vlvulas 7 8 9 10 abierto


n

Vol

(litros)

Tprom

(seg)

H1(mm.c.a)

H2(mm.c.a)

Codo medio

Codo corto

1

5

37.60

210

190

204

170

5

36.85

5

38.00

PROMEDIO

5

37.48

210

190

204

170

2

5

18.20

335

270

320

190

5

18.00

5

18.50

PROMEDIO

5

18.23

335

270

320

190

3

5

11.80

480

330

445

135

5

12.80

5

11.00

PROMEDIO

5

11.87

480

330

445

135

4

5

9.80

370

260

345

115

5

9.38

5

10.00

PROMEDIO

5

9.73

370

260

345

115


TABLA N02: Datos obtenidos mediante clculos

CODO CORTO

V

(litros)

Tprom

(seg)

H1

(mm.c.a)

H2

(mm.c.a)

h

(mm.c.a)

Caudal (l/min)

V2

(m/s)

K

5

37.48

210

204

6

8.005

0.101

0.127

5

18.23

235

320

15

16.455

0.428

0.129

5

11.87

480

445

35

25.378

1.022

0.13

5

9.73

370

345

25

30.865

1.508

0.139

PROMEDIO

0.131

CODO MEDIO

V

(litros)

Tprom

(seg)

H1

(mm.c.a)

H2

(mm.c.a)

h

(mm.c.a)

Caudal (l/min)

V2

(m/s)

K

5

23.8

190

170

20

12.665

0.255

0.345

5

12.13

270

190

80

24.838

0.980

0.34

5

13.09

330

135

195

22.971

0.836

0.035

5

11.55

260

115

145

26.352

1.114

0.036

PROMEDIO

0.035


CODO CORTO

0

20

40

60

80

100

120

140

00.20.40.60.811.21.41.6

V2(m2/seg2)

D h

CODO MEDIO

0

5

10

15

20

25

00.20.40.60.811.2

V2 (m2/seg2)

D h


CODO CORTO

y = 0.1476x + 8.4586

R

2

= 0.9655

0

20

40

60

80

100

120

140

0100200300400500600700800

p V2/2

D h

K = 0.1476

CODO MEDIO

y = 0.036x - 1.8348

R

2

= 0.9624

0

5

10

15

20

25

0100200300400500600

p V2/2

D h

K = 0.036


K (por tablas)


CODO CORTO

0.131

0.1476

CODO MEDIO

0.0354

0.036

2. Comentario general:

En nuestra prctica, las perdidas secundarias ser muchos mayores que las perdidas primarias.

De los grficos se comprueba la existencia de la proporcionalidad entre la variacin de la altura (altura de carga), con respecto al cuadrado de la velocidad en unos grficos y en los otros al de la cabeza de velocidad.

3. Investigar acerca que entidades se encargan de Normar los Sistemas Hidrulicas.

En los ltimos treinta aos el Per desarroll varios grandes proyectos hdricos de propsitos mltiples en distintas cuencas de la costa como CHIRA-PIURA, CHAVIMOCHIC, CHINECAS, JEQUETEPEQUE-ZAA, MAJES, CHARCANI y otros. Cada uno de estos proyectos hdricos est compuesto por varios elementos que conforman un sistema hidrulico.

Para facilitar la elaboracin del modelo de simulacin piloto y asegurar su posterior difusin y generalizacin se cuenta con la colaboracin de cuatro entidades copatrocinadoras que aseguran la adecuada insercin del Proyecto 97004 en el mbito universitario y acadmico, entre las autoridades de aguas, las instancias polticas en el sector energtico y entre los proyectos que manejan represas de propsitos mltiples.

1. Instituto de Hidrulica, Hidrologa e Ingeniera Sanitaria de la Universidad de Piura.- Entidad de prestigio reconocido en el Per y en el exterior; se encargar de la parte universitaria y acadmica. Asegura la diseminacin del Proyecto 97004 en el mbito universitario.

2. El Vice-Ministro de Energa es la ms alta autoridad tcnica en el sector energtico; define y propone las polticas del sector y emite normas legales y reglamentarias para las actividades de las empresas en este campo. Asegura el uso efectivo de los resultados del Proyecto 97004.

3. La Autoridad Autnoma de la Cuenca Hidrogrfica Chira-Piura es la entidad de mayor jerarqua en el manejo del agua y responsable de la asignacin del recurso hdrico entre los diferentes usuarios. Se responsabiliza de difundir los resultados del Proyecto 97004 ante el Ministerio de Agricultura y dems autoridades de agua.

4. El Proyecto Especial Chira-Piura del Instituto Nacional de Desarrollo es el responsable del manejo, mantenimiento y control de la infraestructura mayor del SCHP. Su participacin es vital en la elaboracin del modelo matemtico de simulacin, en su aplicacin efectiva en este sistema hidrulico y en su diseminacin en otras entidades similares donde tambin existen reservorios de propsitos mltiples.

A excepcin de la autoridad sectorial, tanto las tres entidades sealadas, como SINERSA (lder de ALURE), se integran, junto con otros diez agentes, en el INSTITUTO REGIONAL DE APOYO A LA GESTION DE LOS RECURSOS HIDRICOS (IRAGER), que se sita en el mbito de las cuencas interconectadas de los ros Chira y Piura, en el Norte del Per (Departamento de Piura). 404 S a 620 S; 7912 W a 8119 W.

http://bases.colnodo.org.co/reloc/docs/peru/cendoc_peru01.htm

La nueva Autoridad Nacional del ANA ha publicado en su pgina Web el documento: Poltica y Estrategia Nacional de Recursos Hdricos del Per. Documento que esta a disposicin de todas las personas que venimos trabajando por un uso ms eficiente del agua. Este importante instrumento de gestin busca definir acciones estratgicas para tener un escenario de eficiencia, equidad y sostenibilidad de los recursos hdricos. Esperamos que as sea y todos, desde nuestro espacio de trabajo, contribuyamos al desarrollo de estas estrategias y estemos al tanto de cual es la poltica hdrica en nuestro pas y de que esta no se vea cambiada en funcin de intereses subalternos, como es la condicin de manejo de recursos en nuestro pas por la mal llamada clase poltica.

4. Describir la Nomenclatura Tcnica para distintos accesorios hidrulicos.

1.- BOMBA HIDRAULICA DE PALETAS

Bomba hidrulica de paletas, desplazable y de doble efecto, que abastece al cilindro de un caudal constante de aceite. La bomba lleva, adems, incorporadas:

a) Vlvula de regulacin de caudal: Montada en el interior de la misma bomba. De esta forma, la velocidad variable de la bomba en funcin de las revoluciones del motor no influye en el caudal constante de salida.

b) Vlvula de seguridad: Susceptible de ser tarada hasta una presin mxima de 140 kp /cm2 de acuerdo con las caractersticas de la servodireccin y del vehculo donde debe ser montada.

NOTA: Todas las bombas se suministran con ambas regulaciones ya establecidas.

c) Polea de transmisin: Para la transmisin del movimiento de giro de la bomba, sta lleva incorporada normalmente una polea de las siguientes caractersticas:

Debindose indicar la que se precise para cada caso. Bajo pedido puede suministrarse, tambin, con polea de distinta medida y de diferente tipo, as como para determinados casos, con acoplamiento directo.

2.- DEPOSITO / FILTRO

Normalmente, el depsito de aceite va montado en la misma bomba hidrulica si, en su colocacin en el vehculo, hay espacio suficiente para ambos. De lo contrario debe y puede colocarse independientemente.

3.- CILINDRO DISTRIBUIDOR

Segn queda indicado en la misma, las caractersticas de los diferentes cilindros estarn en funcin del vehculo donde deban montarse, principalmente en lo que respecta a:

a) Carrera del cilindro, de acuerdo con la longitud y el recorrido de la biela de empuje de las ruedas.

b) El extremo de acoplamiento debe indicarse exactamente segn las variantes indicadas. Tambin podr suministrarse dejado de desbaste para que, al montarlo en el vehculo, se pueda mecanizar con arreglo a la rtula en que se vaya a instalar.

c) La bola de unin de la barra de direccin se enva, salvo indicacin en contra, con sobremedida para que se mecanice segn sea su acoplamiento (mecanizar a la medida del dimetro interior de la barra de direccin).

Estas caractersticas deben tenerse en cuenta para acoplar, normalmente, el cilindro a la barra de direccin y a la biela de accionamiento de las ruedas.

Adems de las caractersticas estndar descritas, pueden fabricarse los cilindros con diferentes carreras y con los extremos y bolas de unin totalmente terminados segn las medidas que se soliciten.

4.- ACEITE HIDRAULICO

El aceite hidrulico empleado debe poseer las siguientes caractersticas:

- De 3 a 3,5 E, a 50C.

- ndice de viscosidad: 130

Elementos de un sistema oleo hidrulico:

El fluido hidrulico.

Las lneas de construccin.

El deposito.

Los filtros.

Los refrigeradores.

Vlvulas.

Manmetros.

Boma.

5. Qu diferencia existe entre hidrulica y el leo hidrulico? Se aplica las mismas ecuaciones tericas en los diseos leo hidrulico.

Todas las mquinas de movimiento de tierras actuales, en mayor o menor medida, utilizan los sistemas hidrulicos para su funcionamiento; de ah la importancia que estos tienen en la configuracin de los equipos y en su funcionamiento.

PRIVATE "TYPE=PICT;ALT=Transmis"

Un sistema hidrulico constituye un mtodo relativamente simple de aplicar grandes fuerzas que se pueden regular y dirigir de la forma ms conveniente. Otras de las caractersticas de los sistemas hidrulicos son su confiabilidad y su simplicidad. Todo sistema hidrulico consta de unos cuantos componentes relativamente simples y su funcionamiento es fcil de entender.

Hay dos conceptos que tenemos que tener claros el de fuerza y el de presin. Fuerza es toda accin capaz de cambiar de posicin un objeto, por ejemplo el peso de un cuerpo es la fuerza que ejerce, sobre el suelo, ese objeto. La presin es el resultado de dividir esa fuerza por la superficie que dicho objeto tiene en contacto con el suelo.

De esto sale la formula de Presin = Fuerza/Superficie. P=F/S

De aqu podemos deducir que la Fuerza= Presin x Superficie; y Superficie=Fuerza/Presin.

La presin se mide generalmente en Kilogramos/cm2.

La hidrulica consiste en utilizar un lquido para transmitir una fuerza de un punto a otro.

PRIVATE "TYPE=PICT;ALT=En un "

Los lquidos tienen algunas caractersticas que los hacen ideales para esta funcin, como son las siguientes:

Incompresibilidad. (Los lquidos no se pueden comprimir)

Movimiento libre de sus molculas. (Los lquidos se adaptan a la superficie que los contiene).

Viscosidad. (Resistencia que oponen las molculas de los lquidos a deslizarse unas sobre otras).

Densidad. (Relacin entre el peso y el volumen de un lquido). D=P/V La densidad patrn es la del agua que es 1, es decir un decmetro cbico pesa un kilo.

El principio ms importante de la hidrulica es el de Pascal que dice que la fuerza ejercida sobre un lquido se transmite en forma de presin sobre todo el volumen del lquido y en todas direcciones.

PRIVATE "TYPE=PICT;ALT=Circuito hid"

Generalmente la fuerza Hidrulica se consigue empujando el aceite por medio de una bomba conectada a un motor, se transmite a travs de tuberas metlicas, conductos, latiguillos, etc. y se proyecta en cilindros hidrulicos, motores, etc.

Un circuito hidrulico bsico podra constar de un depsito de aceite, una bomba que lo impulsa, una tubera que lo transmite y un cilindro que acta.

El sistema hidrulico: es una red interdependiente cuidadosamente equilibrada. Los componentes hidrulicosPRIVATE "TYPE=PICT;ALT=componentes del sistema hid" estn diseados para trabajar juntos, constituyendo un sistema que proporcione la mxima eficiencia que, finalmente, conducir a que la productividad de la mquina sea mayor y los costes de operacin lo ms bajos posibles. Sin embargo, hay muchos factores que estn trabajando todos los das para erosionar esta eficiencia.

6. Partiendo de la ecuacin de la energa y de Bernoulli, hallar la ecuacin de prdidas secundarias por una tubera horizontal.

Tenemos:

h

Z

P

V

Z

P

V

ft

2

2

2

1

1

2

2g

2g

2

1

+

+

+

=

+

+

. (1)

Donde:

h

h

h

fs

fp

ft

+

=

Luego:

=

2g

V

2

2

EMBED Equation.3

+

+

+

=

+

+

Z

P

V

Z

P

V

2

2

2

1

1

2

2g

2g

2

1

Consideraciones:

1).- Z1 y Z2 Se encuentran en la Lnea de referencia; Z1 = Z2

2).- Como A1 >> A2; V1= 0

3).- Como P1 y P2 estn a una presin; 1 = 2

4).- Como las prdidas; por Longitud hfp = 0

Entonces:

h

fs

=

2g

V

2

2

h

fs

2g

V

2

2

Por lo tanto:

h

fs

= K*

2g

V

2

2

l.q.q.d.

VI. CONCLUSIONES:

Se evalu las perdidas secundarias en un flujo interno a travs de un conjunto de tuberas y accesorios en funcin de la cada de presin para cada caso.

Se reconoci la simbologa de redes de flujo interno mediante bibliografa anexa.

Se determinar el coeficiente de prdidas secundarias (K) de contracciones y ensanchamientos dentro de un banco de tuberas.

VII. BIBLIOGRAFA:

Mataix, Claudio:Mecnica de Fluidos y Mquinas Hidralicas (pie de imprenta Mxico, Harla, 1882) biblioteca UNS

http://members.fortunecity.es/100pies/mantenimiento/mantenimientohidraulico.htm

http://www.geocities.com/ebingenieria/webeb/aplica/3.htm

2

_1156023074.xls
Grfico10.014920.073280.224440.461120.72051
V2(m2/s2)

h(Pa)

h vs. V2

29419

39227

19610

68647

107873

Hoja1h(Pa)V2(m/s)29.4190.0149229,41939.2270.0732839,22719.6100.2244419,61068.6470.4611268,647107.8730.72051107,873

Hoja2

Hoja3

_1241264012.unknown

_1311747366.unknown

_1241264731.unknown

_1241263917.unknown

_1156023073.xls
Grfico10.014920.073280.224440.461120.72051
V2(m2/s2)

h(Pa)

h vs. V2

29419

39227

19610

68647

107873

Grfico27.4636.64112.22230.56360.255
V2/2

h

h vs. V2/2

29.419

39.227

19.61

68.647

107.873

Hoja1V2(m/s)h(Pa)V2(m2/s2)0.0149229,4190.0149210001000.00000.0732839,2270.0732810000.2244419,6100.2244410000.4611268,6470.4611210000.72051107,8730.72051100029.41907.4629.419039.227036.6439.227019.6100112.2219.610068.6470230.5668.6470107.8730360.255107.8730

Hoja2

Hoja3

Perdidas de Carga en Tuberias – Flujo Interno

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