Trabajo de Perdidas

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  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    1/28

    PERDIDAS DE ENERGA HIDRULICA EN TUBERAS Y ACCESORIOS

    ESTEBAN PEREZ BOTIA

    KAREN MILENA RUIZ RIVERA

    MARIO ANDRES SALAS ESCOBAR

    ANTONIO CARLOS GOMEZ CERRA

    Estudiants

    LUIS AL!REDO DIAZ PERALTAAss"#

    UNIVERSIDAD DE SUCRE

    !ACULTAD DE INGENIERIA

    INGENIERIA CIVIL

    HIDRAULICA

    $%&$

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

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    RESULTADOS

    '(NL)na dt#a*a+"

    Di,-t#"int#n".-/

    Di,-t#"int#n".0-/

    '.0-1(s2/

    1

    Tuborecto de

    1

    0,048 4,8 1295,59

    Tubo

    recto de

    0,024 2,4 1180,07

    T 90 de

    10,048 4,8 1240,81

    Vlvula

    decompuert

    a de

    0,024 2,4 1029,36

    2

    Tubo

    recto de

    1

    0,048 4,8 934,58

    Tubo

    recto de

    0,024 2,4 706,44

    T 90 de1

    0,048 4,8 755,03

    Vlvula

    de

    compuert

    a de

    0,024 2,4 692,49

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

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    CALCULOS

    CALCULO DE '&

    &3 CALCULO DE LOS P& Y P$

    alculamo! el "T e# $pul%ada&

    L)na dt#a*a+"

    H& H$ HT .0-/ HT .4u5/ HT .-/

    Tubo

    recto de1

    72 70'03 1'97 0'78 0'0167

    Tubo

    recto de

    76 70'5 4'5 1'77 0'045

    T 90 de

    170'8 67 3'8 1'50 0'038

    Vlvula de

    compuert

    a de

    82'1 53'3 28'8 11'34 0'1134

    ()ora calculamo! *2 mult+pl+ca#do el "t $pul%& por la de#!+dad del mercur+o

    !um#dole la pre!+-# de .ourdo# $p!+&

    L)na dt#a*a+"

    P#si"ndB"u#d"n

    HT .4u5/ 67HT P$ P$ .-/

    Tuborecto de

    1

    10 0'78 0'0279 10'0279 7'0753

    Tubo

    recto de

    15 1'77 0'0638 15'0638 10'6283

    T 90 de

    112 1'50 0'0539 12'0539 8'5047

    Vlvula de

    compuerta de

    16 11'34 0'4082 16'4082 11'5769

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    4/28

    ()ora obte#emo! *1 el pul%ada d+v+d+e#do la pre!+-# de .ourdo# e#tre la

    de#!+dad del mercur+o lue%o lo pa!amo! a ce#t/metro lue%o a metro

    L)na dt#a*a+"

    P#si"ndB"u#d"n

    P&( 6.4u52/

    P&( 6.0-/

    P&( 6 .-/

    Tubo

    recto de

    1

    10 277'78 705'56 7'06

    Tuborecto de

    15 416'67 1058'33 10'58

    T 90 de

    112 333'33 846'67 8'47

    Vlvula

    de

    compuert

    a de

    16 444'44 1128'89 11'29

    $3 CALCULO DE AREA

    A897.Ri:$/

    L)na dt#a*a+"

    Di,-t#"int#n".-/

    Di,-t#"int#n".0-/

    #a.0-:$/

    #a .-:$/

    Tubo

    recto de1

    0,048 4,8 18'100,00180955

    7

    Tubo

    recto de

    0,024 2,4 4'520,00045238

    9

    T 90 de

    10,048 4,8 18'10

    0,00180955

    7

    Vlvula

    de

    compuerta de

    0,024 2,4 4'520,00045238

    9

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    3' CALCULO DE CAUDAL

    '8 .V"5u-n/( .T 4#"-di"/

    L)na dt#a*a+"

    V"5u-n.0-:1/

    TP#"-di"

    .s2/

    '.0-1(s2/

    '.-1(s2/

    Tubo

    recto de

    1

    9000

    6'95 1295,59 12,9559

    Tubo

    recto de

    7'63 1180,07 11,8007

    T 90 de

    17'25 1240,81 12,4081

    Vlvula de

    compuert

    a de

    8'74 1029,36 10,2936

    ;3 CALCULO DE VELOCIDAD

    V8 .'/( .AREA/

    L)na dt#a*a+"

    '.0-1(s2/

    #a.0-:$/

    V5"0idad.0-(s2/

    V5"0idad.-(s2/

    Tubo

    recto de

    1

    1295,59 18'10 71'60 0'72

    Tubo

    recto de 1180,07 4'52 260'85 2'61

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    6/28

    T 90 de

    11240,81 18'10 68'57 0'69

    Vlvula de

    compuert

    a de

    1029,36 4'52 227'54 2'28

    =$

    *ara obte#er "T e# $mca& pr+mero obte#emo! "T $m)%& lo mult+pl+camo!

    por la de#!+dad del mercur+o'

    L)na dt#a*a+"

    =&.0-=2/

    =$.0-=2/

    HT.0-=2/

    HT.-=2/

    HT .-0a/

    Tubo

    recto de

    1

    72 70,03 1'97 0'020 0'269

    Tubo

    recto de

    76 71'5 4'5 0'045 0'613

    T 90 de

    170'8 67 3'8 0'038 0'518

    Vlvula de

    compuert

    a de

    82'1 53'3 28'8 0'288 3'925

    ?3 CALCULO DE H! POR HAZEN @ILLIAMS

    *ara el clculo de " por "ae# +ll+am! pr+mero part+mo! de la ecuac+-#

    V Veloc+dad $m!e%& o#!ta#te de ru%o!+dad e# #ue!tro ca!o ut+l+amo! $150& porue e! u#

    tubo *V) rad+o )+drul+co ) +$m&4 $"&lo#%$m&

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    7/28

    ue%o de!pe:a#do de la ecuac+-# de "ae# +ll+am! calculamo! "

    mult+pl+ca#do por la o#%+tud del tubo

    L)na dt#a*a+"

    Di,-t#"int#n".-/

    R= .Di(;/ CV5"0idad.-(s2/

    S.H!(5"2/

    L"n2 .-/ H

    Tubo

    recto de

    1

    0,048 0'012 150 0'72 0'012 4'84 0'05735

    Tubo

    recto de

    0,024 0'006 150 2'61 0'292 4'85 1'41409

    T 90 de

    10,048 0'012 150 0'69 0'011 9'24 0'10110

    Vlvula de

    compuert

    a de

    0,024 0'006 150 2'28 0'226 4'85 1'09795

    3 CALCULO DE H! POR DARCY @EISBACH*ara el clculo de " por arc ;e+!bac) pr+mero part+mo! de la ecuac+-#

    "

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    ab+e#do ue A e! +%ual a 0'00015 para med+da! e# cm

    e $BV&$C& el C ue #o!otro! ut+l+amo!

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    9/28

    0,02788 5,98941 7,37134 0,01840

    0,01840 7,37134 7,20525 0,01926

    0,01926 7,20525 7,22362 0,01916

    0,01916 7,22362 7,22157 0,01918

    0,01918 7,22157 7,22180 0,019170,01917 7,22180 7,22177 0,01917

    T 90 1F

    @ %$@& <

    0,00100 31,62278 5,83203 0,02940

    0,02940 5,83203 7,25687 0,018990,01899 7,25687 7,07729 0,01996

    0,01996 7,07729 7,09798 0,01985

    0,01985 7,09798 7,09557 0,01986

    0,01986 7,09557 7,09585 0,01986

    tubo recto de 34F

    < @ %$@& <

    0,00100 31,62278 5,87269 0,02900

    0,02900 5,87269 7,27811 0,01888

    0,01888 7,27811 7,10491 0,01981

    0,01981 7,10491 7,12448 0,01970

    0,01970 7,12448 7,12224 0,01971

    0,01971 7,12224 7,12250 0,01971

    ()ora calculamo! el "< por arc ;e+!bac)

    L)na dt#a*a+" K

    Di,-t#

    " int#n".0-/

    K(D R V5"0idad.-(s2/ H

    Tubo

    recto de

    1

    0'0001

    54'8

    0,000031

    3

    42904'457

    5

    0'0196

    80'72

    0,0518

    6

    Tubo

    recto de

    0'0001

    52'4

    0,000062

    5

    78158'120

    1

    0'0191

    72'61

    1,3437

    9

    T 90 de

    1

    0'0001

    5

    4'80,000031

    3

    41090'482

    3

    0'0198

    6

    0'690,0916

    5

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    10/28

    Vlvula

    de

    compuert

    a de

    0'0001

    52'4

    0,000062

    5

    68176'049

    8

    0'0197

    12'28

    1,0512

    5

    3 CALCULO DE PERDIDA POR ACCESORIO Ha00omo ta#to el tubo recto de 1 el tubo recto de #o pre!e#taro#acce!or+o e#to#ce! dec+mo! ue !olo pre!e#taro# perd+da! por

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    11/28

    L)na dt#a*a+"

    Ha00 d

    a00s"#i"

    Ha00 4"#a00s"#i

    ".V:$/(.$72/ K

    Han@i55ia-s

    T 90 de

    1

    0'4168

    4

    16 0'026050,0242660

    6

    1'0871

    4Vlvula

    de

    compuert

    a de

    2'8274

    920 0'14137

    0,2649541

    3

    0'5357

    5

    Da#0is*a0

    =

    T 90 de

    1

    0'4262

    916 0'02664

    0,0242660

    61'11179

    Vlvula

    de

    compuert

    a de

    2'8741

    9 20 0'14371

    0,2649541

    3

    0'5446

    0

    CALCULO DE '$

    &3 CALCULO DE LOS P& Y P$

    alculamo! el "T e# $pul%ada&

    L)na d

    t#a*a+" H& H$ HT .0-/ HT .4u5/ HT .-/

    Tubo

    recto de

    1

    70'09 69'8 0'29 0'11 0,0029

    Tubo

    recto de

    70'02 69 1'02 0'40 0,0102

    T 90 de

    170'4 68'7 1'7 0'67 0,017

    Vlvula de

    compuert

    a de

    76'3 60'6 15'7 6'18 0,157

    ()ora calculamo! *2 mult+pl+ca#do el "t $pul%& por la de#!+dad del mercur+o

    !um#dole la pre!+-# de .ourdo# $p!+&

    L)na d

    t#a*a+"

    P#si"n

    d

    HT .4u5/ 67HT P$ P$ .-/

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    12/28

    B"u#d"n

    Tubo

    recto de

    1

    19 0'11 0'0041 19'0041 13'4085

    Tubo

    recto de

    21 0'40 0'0145 21'0145 14'8269

    T 90 de

    120 0'67 0'0241 20'0241 14'1281

    Vlvula

    de

    compuert

    a de

    22 6'18 0'2225 22'2225 15'6792

    ()ora obte#emo! *1 el pul%ada d+v+e#do la pre!+-# de .ourdo# e#tre la

    de#!+dad del mercur+o lue%o lo pa!amo! a ce#t/metro lue%o a metro

    L)na dt#a*a+"

    P#si"ndB"u#d"n

    P&( 6.4u52/

    P&( 6.0-/

    P&( 6 .-/

    Tubo

    recto de

    1

    19 527'78 1340'46 13'41

    Tubo

    recto de

    21 583'33 1481'67 14'82

    T 90 de

    1 20 555'56 1411'11 14'11

    Vlvula

    de

    compuert

    a de

    22 611'11 1552'22 15'52

    $3 CALCULO DE AREA

    A897.Ri:$/

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    13/28

    L)na dt#a*a+"

    Di,-t#"int#n".-/

    Di,-t#"int#n".0-/

    #a.0-:$/

    #a .-:$/

    Tubo

    recto de

    1

    0,048 4,8 18'10 0,001809557

    Tubo

    recto de

    0,024 2,4 4'520,00045238

    9

    T 90 de

    10,048 4,8 18'10

    0,00180955

    7

    Vlvula

    de

    compuert

    a de

    0,024 2,4 4'520,00045238

    9

    3' CALCULO DE CAUDAL

    '8 .V"5u-n/( .T 4#"-di"/

    L)na dt#a*a+"

    V"5u-n.0-:1/

    TP#"-di".s2/

    '.0-1(s2/

    Tubo

    recto de

    1

    9000

    9'63934'58

    Tubo

    recto de

    10'74 706'44

    T 90 de

    111'92 755'03

    Vlvula

    de

    compuert

    a de

    13'00 692'49

    ;3 CALCULO DE VELOCIDAD

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    14/28

    V8 .'/( .AREA/

    L)na d

    t#a*a+"

    '

    .0-1(s2/

    #a

    .0-:$/

    V5"0idad

    .0-(s2/

    V5"0idad

    .-(s2/

    Tubo

    recto de

    1

    934'58 18'10 51'65 0'52

    Tubo

    recto de

    706'44 4'52 156'16 1'56

    T 90 de

    1755'03 18'10 41'72 0'42

    Vlvula de

    compuert

    a de

    692'49 4'52 153'07 1'53

    =$

    *ara obte#er "T e# $mca& pr+mero obte#emo! "T $m)%& lo mult+pl+camo!

    por la de#!+dad del mercur+o'

    L)na dt#a*a+"

    =&.0-=2/

    =$.0-=2/

    HT.0-=2/

    HT.-=2/

    HT .-0a/

    Tuborecto de

    1

    70'09 69'80 0'29 0'0029 0'03953

    Tubo

    recto de

    70'02 69'00 1'02 0'0102 0'13903

    T 90 de

    170'40 68'70 1'70 0'0170 0'23171

    Vlvula de

    compuerta de 76'30 60'60 15'70 0'1570 2'13991

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    15/28

    ?3 CALCULO DE H! POR HAZEN @ILLIAMS

    *ara el clculo de " por "ae# +ll+am! pr+mero part+mo! de la ecuac+-#

    V Veloc+dad $m!e%& o#!ta#te de ru%o!+dad e# #ue!tro ca!o ut+l+amo! $150& porue e! u#

    tubo *V) rad+o )+drul+co ) +$m&4 $"&lo#%$m&

    ue%o de!pe:a#do de la ecuac+-# de "ae# +ll+am! calculamo! "

    mult+pl+ca#do por la o#%+tud del tubo

    L)na dt#a*a+"

    Di,-t#"int#n".-/

    R= .Di(;/ CV5"0idad.-(s2/

    S.H!(5"2/

    L"n2 .-/ H

    Tuborecto de

    1

    0,048 0'012 150 0'52 0'0065 4'84 0'03132

    Tubo

    recto de

    0,024 0'006 150 1'56 0'1127 4'85 0'54679

    T 90 de

    10,048 0'012 150 0'42 0'0044 9'24 0'04029

    Vlvula de

    compuerta de

    0,024 0'006 150 1'53 0'1087 4'85 0'52696

    3 CALCULO DE H! POR DARCY @EISBACH*ara el clculo de " por arc ;e+!bac) pr+mero part+mo! de la ecuac+-#

    "

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    16/28

    + +metro $m&% =ravedad $9'81 m!2&

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    17/28

    < @ %$@& <

    0,00100 31,62278 5,58835 0,03202

    0,03202 5,58835 7,05897 0,02007

    0,02007 7,05897 6,86473 0,02122

    0,02122 6,86473 6,88803 0,021080,02108 6,88803 6,88520 0,02109

    0,02109 6,88520 6,88555 0,02109

    tubo recto de 34F

    < @ %$@& <

    0,00100 31,62278 5,54992 0,03247

    0,03247 5,54992 7,01894 0,02030

    0,02030 7,01894 6,82554 0,02146

    0,02146 6,82554 6,84867 0,021320,02132 6,84867 6,84587 0,02134

    0,02134 6,84587 6,84621 0,02134

    T 90 1F

    < @ %$@& <

    0,00100 31,62278 5,40452 0,034240,03424 5,40452 6,90958 0,02095

    0,02095 6,90958 6,70382 0,02225

    0,02225 6,70382 6,72923 0,02208

    0,02208 6,72923 6,72605 0,02210

    0,02210 6,72605 6,72645 0,02210

    tubo recto de 34F

    < @ %$@& <

    0,00100 31,62278 5,53278 0,03267

    0,03267 5,53278 7,00514 0,02038

    0,02038 7,00514 6,81064 0,02156

    0,02156 6,81064 6,83397 0,02141

    0,02141 6,83397 6,83114 0,02143

    0,02143 6,83114 6,83148 0,02143

    ()ora calculamo! el "< por arc ;e+!bac)

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    L)na dt#a*a+"

    KDi,-t#" int#n".0-/

    K(D R V5"0idad.-(s2/

    H

    Tubo

    recto de

    1

    0'0001

    54'8

    0,000031

    3

    30949'425

    2

    0'0210

    90'52

    0'0289

    2

    Tubo

    recto de

    0'0001

    52'4

    0,000062

    5

    46788'534

    5

    0'0213

    41'56

    0'5359

    1

    T 90 de

    1

    0'0001

    54'8

    0,000031

    3

    25003'604

    4

    0'0221

    00'42

    0'0377

    6

    Vlvula

    de

    compuert

    a de

    0'0001

    52'4

    0,000062

    5

    45864'523

    9

    0'0214

    31'53

    0'5171

    8

    3 CALCULO DE PERDIDA POR ACCESORIO Ha00omo ta#to el tubo recto de 1 el tubo recto de #o pre!e#taro#acce!or+o e#to#ce! dec+mo! ue !olo pre!e#taro# perd+da! por

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    19/28

    J3 CALCULAMOS EL VALOR EL COE!ICIENTE POR ACCESORIO *r+mero calculamo! la perd+da por acce!or+o por cada acce!or+o ue

    pre!e#te el !+!tema de tuber/a

    ue%o la de!pe:amo! de la ecuac+-#>

    L)nadt#a*a+"

    Ha00 da00s"#i"

    Ha004"#a00s"#

    i"

    V5"0idad.-(s2/

    2.-(s2:$/

    K

    Han@i55ia-s

    T 90 de

    1

    0'191

    4216 0'01196 0'42 9'81

    1'348

    26

    Vlvula

    de

    compuer

    ta de

    1'612

    9520 0'08065 1'53 9'81

    0'675

    30

    Da#0is*a0=

    T 90 de

    1

    0'193

    9516 0'01212 0'42 9'81

    1'366

    09

    Vlvula

    de

    compuer

    ta de

    1'622

    7320 0'08114 1'53 9'81

    0'679

    39

    P#"0d-"s 4a#a 5 0,50u5" d C= 0"n a5"#s 4#i-nta5s

    V 0'8494 "; $4& D0'63 $" & D0'54

    e de!pe:a );

    ); 0'72 G'8494 $0'0484&D0'53 B $0,0118499& D0'54H

    "; 148'98

    El valor de la !uper

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    20/28

    e $0'23 B 0'048& 0'0198

    e 0'3165

    e Te-r+co 0'3

    ANLISIS DE RESULTADOS

    E# la prct+ca de laborator+o de pJrd+da! de e#er%/a )+drul+ca e# tuber/a!

    acce!or+o! !e e#!aaro# do! caudale! d+!t+#to! e# 4 !+!tema! de tuber/a

    d+

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    reto de , de 0'518 para T 90 de 1 3'925 para la vlvula de compuerta, lo!

    a#ter+ore! dato! #o! mue!tra ue para el tubo do#de !e %e#eraro# maore!

    pJrd+da!

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    co#ocer cule! !o# lo! acce!or+o! m! adecuado! para a ev+tar la! pJrd+da!de e#er%/a'

    RECOMENDACIONES

    *ara llevar a cabo la prct+ca de laborator+o !e recom+e#da lo !+%u+e#te>

    Te#er claro lo! proced+m+e#to! ue !e va# a llevar a cabo dura#te la

    pract+ca, co# el

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

    23/28

    *ara tomar el t+empo, !e recom+e#da ut+l+ar u# cro#ometro de alta

    prec+!+-#, adem! ue la per!o#a ue tome lo! t+empo! lo )a%a de la

    ma#era ma! prec+!a'

    Ver+

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

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    +empre ue lo! valore! de la e#er%/a " del %a!to N !ea# +%uale! e# ambo!!+!tema!'

    $3 E45iu u 4a#,-t#" 0"-" t#a*a+an 5as tu*#)as n s#iQ n4a#a55" #a-ii0adas3

    TUBERIAS EN SERIE

    ua#do do! o m! tuber/a! de d+

  • 7/23/2019 Trabajo de Perdidas

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    O# !+!tema de tuber/a e# paralelo ocurre cua#do u#a l/#ea de co#ducc+-# !e

    d+v+de e# var+a! tuber/a! do#de cada u#a de ella! tra#!porta u#a parte del

    caudal or+%+#al de ma#era ue al u#+r!e po!ter+orme#te el caudal or+%+#al !e

    co#!erva 'la

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    E!te ca!o !e pre!e#ta e# la maor/a de lo! !+!tema! de d+!tr+buc+-# de

    QQ 0 e# cada tramo, e#tre do! #odo!, !e cumple la ecuac+-# de .er#oull+%e#eral+ada'

    13 En un 5u+" 5a-ina# d un" tu#*u5nt"Q 0-" s su0"-4"#ta-int" 0"n #s40t" a 5a #u2"sidad d 5as 4a#ds d un

    tu*"3

    Rgimen laminar: "emo! v+!to ue < R64eR, +#depe#d+e#te de la ru%o!+dadrelat+va, a ue #o !e a ru%o!+dad $I& ueda cub+erta por la!ubcapa lam+#ar $d&' a ru%o!+dad, por ta#to, #o +#

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