Pérdidas de energía hidráulica en tuberías y accesorios

Cálculos y resultados

Datos obtenidos en la práctica:

CAUDAL 1: Temperatura del sistema 27º y Volumen del tanque receptor 9000 cm3.

• PARA TUBO RECTO 3/4"

Tiempo promedio = 8.73 sg.

Por la ecuación de la energía:

Nota: Los puntos se encuentran a la misma elevación, y su velocidad es la misma.

• Por Hassen Williams:

Reemplazamos y despejamos HL

• Por Darcy Weisbuch:

Pero:

Reemplazando:

• PARA TUBO RECTO 1"

Tiempo promedio = 5.036 sg.

Por la ecuación de la energía:

Nota: Los puntos se encuentran a la misma elevación, y su velocidad es la misma.

• Por Hassen Williams:

Reemplazamos y despejamos HL

• Por Darcy Weisbuch:

Reemplazando:

• TEES DE PASO DE 90º 1"

Tiempo promedio = 7.76 sg.

Por la ecuación de la energía:

• Por Hassen Williams:

Reemplazamos y despejamos HL

• Para las perdidas localizadas:

• Por Darcy Weisbuch:

Reemplazando:

• Para las perdidas localizadas:

• CODO DE 90º 3/4"

Tiempo promedio = 7.02 sg.

Por la ecuación de la energía:

• Por Hassen Williams:

Reemplazamos y despejamos HL

• Para las perdidas localizadas:

• Por Darcy Weisbuch:

Reemplazando:

• Para las perdidas localizadas:

CAUDAL 2: Temperatura del sistema 27º y Volumen del tanque receptor 9000 cm3.

• PARA TUBO RECTO 3/4"

Por la ecuación de la energía sabemos que:

• Por Hassen Williams:

• Por Darcy Weisbuch:

• PARA TUBO RECTO 1"

Por la ecuación de la energía tenemos que:

• Por Hassen Williams:

• Por Darcy Weisbuch:

Reemplazando:

• TEES DE PASO DE 90º 1"

Por la ecuación de la energía tenemos que:

• Por Hassen Williams:

• Para las perdidas localizadas:

• Por Darcy Weisbuch:

Reemplazando:

• Para las perdidas localizadas:

• CODO DE 90º 3/4"

Por la ecuación de la energía:

• Por Hassen Williams:

• Para las perdidas localizadas:

• Por Darcy Weisbuch:

Reemplazando:

• Para las perdidas localizadas:

Análisis de resultados

Basándonos en los resultados obtenidos en los coeficientes de pérdidas localizadas y en las pérdidas por tubería, por inferir que:

• Los valores de k fueron relativamente igual cuando se trabajaron los dos caudales que circularon por las tuberías de ¾" y la de 1" con accesorios de válvulas de compuertas y Te a 90° respectivamente, lo cual nos indica que las perdida en los accesorios mantienen su porcentaje de perdidas por accesorios

• El coeficientes de k calculado para los Te de 90° es menor que el suministrado por el libro Mecánica de los fluidos e hidráulica, lo cual nos indica que los accesorios encontrados en las instalaciones del laboratorio ocasionan perdidas pequeñas.

• El coeficientes de k calculado para las válvulas de compuertas es parecido al suministrado por el libro Mecánica de los fluidos e hidráulica, lo cual nos indica que podemos trabajar con el k otorgado por el libro y el k hallado en laboratorio ocasionan perdidas iguales o parecidas en ese tramo de tubería donde se localicen esos accesorios.

• Las perdidas encontrados en los dos tramos de tuberías utilizados para nuestro experimentos son pequeñas lo que nos indica que las tuberías son poco rugosa y ofrecen un excelente diseño a pequeña escala sobre cualquier proyecto ingenieril.

Conclusión

Después de realizado el laboratorio de pérdidas por tuberías y accesorios en tubo de ¾" con válvulas de compuertas y tubo de 1" con Tes de 90°, podemos concluir que:

• Es una excelente práctica de laboratorio ya que nos da una información como futuros ingenieros de las pérdidas que podemos encontrar en todas las instalaciones hidráulicas que realicemos en nuestra vida como profesional utilizando los diferentes accesorios que sirven para unir dos tramos de tuberías.

• Se puede decir que después de los datos obtenidos en la práctica de laboratorio los coeficientes de pérdidas que arrojaron las válvulas que se encuentran en el laboratorio, que son válvulas de compuertas son bajas si se comparan con el otro tipo de válvulas que mas es utilizada como lo son las válvulas de globo lo que nos da a entender que para un tipo de proyecto concerniente a este campo de la ingeniería civil es mucho más provechoso utilizar válvulas de compuertas pues se obtendrían menos perdidas y tendría una mayor optimización en el proyecto a realizar.

Autor:

Luis Carlos Sandova Herazo

INGENIERO CIVIL

MSC. GUILLERMO GUTIEREZ

UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

HIDRAULICA APLICADA

SINCELEJO – SUCRE

2012