Lab 2 Tuberias

8/17/2019 Lab 2 Tuberias

1/25

PERDIDA DE CARGA LOCALES.

LABORATORIO N° 1

TABLA DE CONTENIDO

1. OBJETIVOS...................................................................................................3

1.1 OBJETIVO GENERAL................................................................................4

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................4

2. MARCO TEÓRICO..........................................................................................4


2/25

2

3. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA....................................................................8

3.1 MATERIALES Y EQUIPOS.........................................................................8

3.2 PROCEDIMIENTO...................................................................................10

3.2.1 Régimen Turbulento (EDIBON, Pé!"!#$ %& '## )* T+)-#$, 22/.....103.2.2 Régimen Laminar (EDIBON, Pé!"!#$ %& '## )* T+)-#$, 22/........11

4. RESULTADOS..............................................................................................12

0.1 DATOS OBTENIDOS RGIMEN TURBULENTO..............................................12

0.2 DATOS OBTENIDO RGIMEN LAMINAR.......................................................15

5. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES...............................18

5.1 PREGUNTAS .............................................................................................. 19

6. SUGERENCIAS............................................................................................21

7. ANEXOS...................................................................................................... 22

. RE!ERENCIAS BIBLIOGRÁ!ICAS.................................................................23

1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL

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3/25

3

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

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4/25

4

2. MARCO TEÓRICO

PERDIDA DE CARGA EN TUBER"AS PARA

R#GIMEN LAMINAR Y TURBULENTO.

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E$#$ %é!"!#$ !) )*)-# 8")*)*)@%)$#!#$ %& 4# 59+4#>

DARCY EISBAC

NUMERO DE REYNOLDS L# )'+#'"9* !) D#': $) +"4";%## '#4'+4# 4# %)!"!# !)*)-# !)"!& # 4# 5"''"9* )$)''"&*)$ )'"4-*)#$ : 4##!) +&$ )!&*!&$, #*& %#54+


5/25

5

ECUACION DE DARCY (EDIBON, 22/

L# )'+#'"9* !) D#': $) +"4";# %## '#4'+4# 4# %)!"!# !) )*)-# !)"!& # 4#

5"''"9* )* $)''"&*)$ )'"4-*)#$ : 4##$ !) +&$ )!&*!&$, #*& %## 54+


6/25

6

hL=32 μLv

γ D2

L# )'+#'"9* !) #)*P&"$)+"44) )$ 874"!# $&4& %## )4 54+


7/25

7

"*)*&, 4& +) !)BANCO $IDRAULICO

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!)%9$"& $+"!)& !) #4# '#%#'"!#!: +* )&$#!)& +) !)8+)48) )4)@')!)*) !) #+# 6# !"'6&

Ilustración 1. Banco hidráulico (FME00) Fuente: (EDIBON, Eui!a"ientodidactico t#nico, $01%)

CRONÓMETRO

E$ +* )4&


8/25

8

Ilustración %. er"ó"etro

Ilustración . *ro+eta

E4 #+# )$ +* '&%+)$& +"*&7*"'& 5&#!& %& !&$ 7&

6"!9)*& : +*& !) &@-)*&.

Ilustración . -ua. Fuente:TERMÓMETRO

S&* "*$+)*&$ !)$"*#!&$ # )!" )%)#+#$ '&* )$'#4#$ )* #!&$')*-#!&$ & F#6)*6)".E4 7$ )%4)#!& )$ #+)4 '&*#!+#'"&*)$ !) 1 C (%+!")*!&

#%)'"#$) 6#$# ,K C/ +) 8# !)$!)1 C 6#$# 2 C.

PROBETA

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E'UIPO DE P#RDIDAS DE CARGA EN UNA TUBERIA


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9

Ilustración . Eui!o de !#rdidas de cara (FME0). Fuente: (EDIBON, Eui!a"iento didacticot#nico, $01%)

3.2 PROCEDIMIENTO

3.2.1 Régimen Turbulento (EDIBON, Pé!"!#$ %& '## )* T+)-#$, 22/

E* )4 4#&#&"& $) !)$#&449 )4 $"+")*) &*# U*# +)-# '&* '&*)'& 7%"!&+) $) #'&%4# # 4# &+"44# !) $#4"!# !) #+# !)B#*'& "!7+4"'& (FME/ 9 !)4 G+%& !)

A4")*#'"9* "!7+4"'# B7$"'& (FMEB/. T+)-#)74"'# !) %+)# !) !"7)& )@)"& !) . :!"7)& "*)"& !) 0 . U* #*9)& !"5))*'"#!) '&4+*# !) #+#. D)%9$"& !) #4+# '&*$#*).D&$ #*9)&$ "%& B&+!&*.


10/25

10

S) $"+9 )4 )+"%& $&) 4#$ +-#$ !)4 '#*#4 !)4 B#*'&

"!7+4"'&

L+)& '&* #:+!# !)4 +& $) '&*)'9 )4 '&*!+'&

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S) P&*) V1 ')#!# : VT1 )* %&$"'"9* ++4)*&.

S) C")# 4# 8748+4# !) '&*&4 !) '#+!#4.

E4 +& %+$& )* #'6# 4# &# : #" 4# 8748+4# !)

'&*&4 V2 %## %)%## )4 +& !) %+)# : )4 )$&!) 4&$ '&*!+'&$.

S) $)4)''"&*# )4 #*9)& !) )'+"& '&* VT2 :

VT3.

U*# 8); %)%##!& )4 )+"%& $) %&')!"9 # 4# &# !)!#&$.

P## '&*$)+" )4 7@"& '#+!#4 $)#"9 '&%4)#)*) 4# 8748+4# V2!)4 )+"%&.

M)!"#*) 4# %&)# #!+#!# $)"!"9 )4 '#+!#4 )* 5+*'"9* !) 4# #%)+# !) 4# 8748+4# V2.

D)$%+é$ $) !))"*9 4# 8)4&'"!#! )!"# !) 4# '&")*).

Y %& =4"& $) M"!"9 4# )%)#+# !)4 #+#.

3.2.2 Régimen Laminar (EDIBON, Pé!"!#$ %& '## )*T+)-#$, 22/

P## é")* 4#"*# )4 %&')!"")*& 5+) +: $""4# #4 !)$'"&#*)"&)*).


11/25

11

P")& $) P+$& V1 : VT1 )* %&$"'"9* 4#"*# (V1#")#/

S) P)%#9 )4 #*9)& !) #+#.

C&* &")*#'"9* !)4 +& $) P+$& )* #'6# 4# &# :$) #"9 '+"!#!&$#)*) 4# 8748+4# !) 54+


12/25

12

(2$/ʋ 1,13 1,1 1,K3 1,3 ,?10T(°C/ 10 1 1 2 20D.TUBO(/ 0

8&4+)*(L/ T")%& ($/E*#!# S#4"!#

T)%)#+#(°C/61(#/ 62(#/

1 2,31 1, ,K 2

1 2,2 1,12K ,3 2

1 2,K0 1,K 1,3 2

1 2,KK 1,30 1,12 2

1 3,3 1, 1,K1 2 a+la $. Datos to"ados en la !ráctica.

61(.'.#/ 62(.'.#/ 8(3/ ($/ '#+!#4 (3$/ 6(/ T(°C/ (2$/ʋ

1 1,?2? ,02 ,1 2,31 ,033 3,11 2 1,3E

2 11,12123 ,03 ,1 2,2 ,03? 2,20 2 1,3E

3 1K,2?10 13,2KK ,1 2,K0 ,3?0 2,3? 2 1,3E

0 13,0K3 11,02113 ,1 2,KK ,3?2 2,203 2 1,3E

K 1,?2KK 1K,3?13 ,1 3,3 ,33 1,K3 2 1,3Ea+la . &álculos 2ealiados (3, 4, h)

1

2 3

& & ()1 & & ()1 & & ()1

1, ,1? 1, ,1?1 1, ,13

,1? ,30 ,1?1 ,33 ,13 ,312

,30 ,21 ,33 ,2? ,312 ,2

,21 ,2K ,2? ,201 ,2 ,2?21

,2K ,20K ,201 ,23 ,2?21 ,2?1K

,20K ,20 ,23 ,23 ,2?1K ,2?1

,20 ,20 ,23 ,23 ,2?1 ,2?1

0 K

& & ()1 & & ()1

1, ,13 1, ,1?10

,13 ,313 ,1?10 ,321,313 ,2? ,321 ,32

a+la 1. &aracter/sticas del "aterial.

$(#')&/(/ ,0 )#(2/ 12,KL(/

,K($2/ ?,1


13/25

13

,2? ,2?20 ,32 ,3K

,2?20 ,2?1 ,3K ,3K2

,2?1 ,2?1? ,3K2 ,3K3

,2?1? ,2?1? ,3K3 ,3K3

a+la %. Iteraciones.

C#+!#4(3$/ 8)4&'"!#!($/ V2(2$2/ 65(/ 5 4& V 4& 65 4& 5

,033 ,300 ,11?2,1K13E

? ,20

2,022100

,1?1?3 1,K0KK

,03? ,30? ,1222,210?E

? ,23

2,0K10011 ,K201 1,K02

,3?0 ,313 ,?1,231E

? ,2?1

2,K003K1

,3?1 1,K3K1?

,3?2 ,312 ,? 1,111E? ,2?1?

2,KKK00

,02011 1,K30K

,33 ,23 ,?

1,3012E

? ,3K3

2,KK20?3

,233?K2 1,K1K2

C#+!#4(3$/ 8)4&'"!#!($/ V2(2$2/ 65(/ R) 4& V 4& R)

,033 ,300 ,11?2,1K13E

? 132,0031 2,022100 0,13K?? 1,K

,03? ,30? ,1222,210?E

? 13?,1?11 2,0K10011 0,1032? 1,K

,3?0 ,313 ,?1,231E

? 1200,0003? 2,K003K1 0,?3?22 1,K

,3?2 ,312 ,? 1,111E? 1203K,0K? 2,KKK00 0,?02 1,K

,33 ,23 ,?

1,3012E

? 10K,K0 2,KK20?3 0,1?31 1,a+la . Datos o+tenidos !#rdida de cara


14/25

14

•

0. 00250 0. 00300 0. 00350 0. 00400

0

0

0

0

f(x) = 0x - 0

R² = 1

hf en funcion de V

V(m/s)

hf(m)

-2.6 -2.55 -2.5 -2.45

-8.9

-8.8

-8.7

-8.6

-8.5

f(x) = 1.74x - 4.38

R² = 1

Log hf en función de Log V

Log V

Log hf

GRFICAS

5rá6ca 1. 7o h8 en 8unción de 7o 9 5rá6ca $. h8 en8unción de 9


15/25

15

4 4.02 4.04 4.06 4.08 4.1 4.12 4.14 4.16

-1.55

-1.55

-1.54

-1.54

-1.53

-1.53

-1.52

-1.52

-1.51

-1.51

-1.5-1.5

f(x) = - 0.26x - 0.48

R² = 1

Log f en función de Log Re

Log f

Log Re

5rá6ca . 7o 8 en 8unción de 7o 2e.

0.2 DATOS OBTENIDO RGIMEN LAMINAR

a+la . &aracter/sticas del "aterial.

8&4+)*(L/ T")%& ($/E*#!# S#4"!#

T)%)#+#(°C/61(/ 62(/

1 1,0? 32 1 1

1 1,00 303 11 11 1, 2?3 1?0 1

1 3,2K 2 23K 1

1 K,0 21 20 1 a+la . Datos to"ados en la !ráctica

61(.'.#/ 62(.'.#/ 8(3/ ($/ '#+!#4 (3$/ 6(/ T(°C/ (2$/ʋ

(2ʋ$/ 1,13 1,1 1,K3 1,3 ,?10

T(°C/ 10 1 1 2 20

D. TUBO(/ 0

$(#')&/(/ ,0 )#(2/ 12,KL(/ ,K($2/ ?,1


16/25

16

1 ,32 ,1 ,1 1,0? ,?K ,31 1 ,1K3

2 ,303 ,11 ,1 1,00 ,? ,22K 1 ,1K3

3 ,2?3 ,1?0 ,1 1, ,K? ,?? 1 ,1K3

0 ,2 ,23K ,1 3,2K ,2 ,33 1 ,1K3

K ,21 ,20 ,1 K,0 ,2 ,10 1 ,1K3a+la ;. &álculos 2ealiados (3, 4, h)

1

2

3

& & ()1 & & ()1 & & ()1

1, ,23 1, ,2? 1, ,32

,23 ,03 ,2? ,03 ,32 ,K0,03 ,0333 ,03 ,032 ,K0 ,K20

,0333 ,0021 ,032 ,0010 ,K20 ,K10

,0021 ,00K ,0010 ,03? ,K10 ,K122

,00K ,00 ,03? ,001 ,K122 ,K12

,00 ,00 ,001 ,001 ,K12 ,K12

,00 ,00 ,001 ,001 ,K12 ,K12

0 K

& & ()1

& & ()1

1, ,3?30 1, ,03,3?30 ,KK ,03 ,?33

,KK ,K0 ,?33 ,

,K0 ,2 , ,00

,2 , ,00 ,30

, , ,30 ,3

, ,0 ,3 ,30

,0 ,K ,30 ,3

,K ,K ,3 ,3K

,K ,K ,3K ,3K

C#+!#4(3$/ 8)4&'"!#!($/ V2(2$2/ 65(/ 5 4& V 4& 65

,?K , ,1,1K0E

1 ,00 3,11??K3K2 ?,?11?3 1

,? , ,1,2?KE

1 ,001 3,11?133 ?,?13 1

,K? ,0 ,2 ,23?E11 ,K12 3,32320?0 1,13210 1


17/25

17

,2 ,22 , 2,K20E11 ,K 3,KK1K 1,3?

,1K ,12 ,,?3E

12 ,3K 3,?123?3? 11,?K 1a+la


18/25

18

•

0.00000 0.00050 0.001000

0

0

0

0

0

0

0

0

0f(x) = 0 exp( 4387.28 x )

R² = 0.96

hf en función de V

V(m/s)

hf(m)

5rá6ca . h8 en 8unción de 9


19/25

19

-4 -3.8 -3.6 -3.4 -3.2 -3

-11.5

-11

-10.5

-10

-9.5

-9

f(x) = 1.65x - 4.64

R² = 1

Log hf en función de Log v

log V

log hf

GRFICAS.

2.5 3 3.5 4

-1.4

-1.2

-1

-0.8

f(x) = - 0.35x - 0.15

R² = 1

Log Re en función de Log f

Log Re

Log f

5rá6ca . 7o 2e en 8unción de 7o 8

5rá6ca %. 7o h8 en 8unción de 7o 4


20/25

20

5. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES

C+#*!& )* )4 54+


21/25

21

5.1 PREGUNTAS

U*# 8); )#4";#!#$ 4#$ %7'"'#$ %&%+)$#$ !))"*#>

C.1. P&*)* !) #*"5")$& !"'6#$ %7'"'#$ 4# )@"$)*'"# !) !&$ "%&$ & )-)*)$)* )4 &8"")*&

S", $) %&*) !) #*"5")$& 4# )@"$)*'"# !) é")* 4#"*# : ++4)*&, :# +) $)'+%4) +) 4# %é!"!# !) '## (65/, )* 5+*'"9* !) 4# 8)4&'"!#! (8/ $) # $" 4#$ %é!"!#$ !) '##)#4)$ $&* )*&)$ +) 4#$ &#!#$ )* 4# %7'"'#, )4 '&)5"'")*) !)


22/25

22

5"''"9* '#4'+4#!& )!"#*) 4&$ !#&$ )'&"!&$ $)-# #:& +) )4 8#4& )#4. A$-, )4 8#4& '#4'+4#!& )!"#*) 4&$ !#&$ )'&"!&$ $) #%&@"#-# #48#4& )@%)")*#4 #')%#!&. E$) )& #4 '#4'+4# 4#$ %é!"!#$ !) '##%&!-# !))$) # +) *& $) 6# !) )4 * !) R):*&4!$%)$)*# 4# )'+#'"9* R%W8WD.


23/25

23

6. SUGERENCIAS

• S) $+")) +) %## 4# &# !)4 ")%& !)4 '#+!#4 #*)


24/25

24

7. ANEXOS

E'+#'"&*)$ #%4"'#!#$ )* 4&$ '74'+4&$.

Q= A∗V

1

√ f =−2log ( Ks3,71∗ D+ 2,51ℜ∗√ f 0 )

f 1= 1

(−2log( Ks3,71∗ D+ 2,51πDϑ 4Q√ f 0 ))2

L&$ '74'+4&$ $) )#4";#&* '&* 4# 6)#")*# !) E@')4, %#")*!& !) 4#$)'+#'"&*)$ #*)$ )*'"&*#!#$.


25/25

. RE!ERENCIAS BIBLIOGRÁ!ICAS

EDIBON. (22/. Pérdidas &or carga en Tuberas.

EDIBON. (210/. *+ui&amiento didactico ténico. M#!"!. O)*"!& !)6%>XXX.)!"&*.'&%&!+'$'##4&+)$)$+*"$54+"!)'6#*"'$#)&!:*#"'$54+"!)'6#*"'$#$"'LIFLUBA.%!5

)*#&. (1? !) 1 !) 211/. *l relo , el cronómetro. O)*"!& !)6%>)4)4& "&4&-#.#";&*#.)!+

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