Este informe de laboratorio describe un experimento para medir las pérdidas de carga locales en diferentes accesorios de una tubería, como codos, curvas y cambios de sección. Explica los objetivos, fundamentos teóricos, equipos utilizados como un banco hidráulico y módulo de pérdidas de carga, y el procedimiento experimental para llenar los tubos manométricos y medir las pérdidas de carga en cada accesorio a diferentes caudales. El objetivo es determinar los factores de pérdida K para

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO
ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
INFORME DE LABORATORIO N° 03
DOCENTE:
ING. SANDRO GUTIERREZ SAMANEZ
PRESENTADO POR:
MORALES HUAMAN, Ronald 124186
MUÑIZ HUAMAN, Dante 124187
VIVANCO GAMARRA, Diego Giovani 1241….
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MECÁNICA DE FLUIDOS II
SEMESTRE
2014 - II
CUSCO-PERU

2. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS II
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PRESENTACIÓN
El presente informe está presentado para el estudio y formación de los estudiantes de
ingeniería civil, además para las personas interesadas en conocer este tema, la cual
es de mucha importancia porque gracias al entendimiento de estos fenómenos
podemos diseñar y construir obras en los que se requiera del conocimiento de éste
tema.
En este informe le presentamos la manera más sencilla de entender e interpretar los
datos obtenidos en el laboratorio de “PERDIDA DE CARGAS LOCALES EN
TUBERIAS”, además de como calcular y dar solución a los diferentes problemas que
se plantearon en este ensayo de laboratorio.
Deseamos que encuentre agradable el presente informe y sepa pasar por alto los
errores cometidos.

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PERDIDADE CARGAS LOCALES EN TUBERIAS
1. OBJETIVOS.
 Determinar experimentalmente las pérdidas que se producen en cada
accesorio.
 Determinar los factores de pérdida 𝑲 𝑳 para cada accesorio
 Analizar el comportamiento del coeficiente 𝑲 𝑳 en función del caudal.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO.
El estudio de las pérdidas de energía que sufre una corriente cuando circula a través
de un circuito hidráulico es vital en los procesos industriales que manejan fluidos. Las
pérdidas de energía de un fluido cuando circula a través de una tubería a presión
constante, se deben fundamentalmente a:
a. Variaciones de la energía potencial del fluido.
b. Variaciones de la energía cinética.
c. Fricción o rozamiento.
EL equipo fme05 de pérdidas de carga locales estudia las pérdidas de energía cinética
de un fluido que circula por la tubería (agua). Las pérdidas de carga que sufre el fluido
al atravesar cada uno de estos elementos expresados en metros de fluido, puede
expresarse en cargas cinéticas, según la siguiente expresión:
∆𝒉 = 𝒌 ∗
𝑽 𝟐
𝟐𝒈
𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒:
𝐾: 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎.
𝑉: 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜.
∆ℎ: 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑚𝑎𝑛𝑜𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎.
𝑔: 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑
Debido a la complejidad del flujo de muchos accesorios, K es usualmente determinado
por experimentos. Para el experimento del tubo, la pérdida de carga se calcula a partir
de dos lecturas manométricas, tomadas antes y después de cada instalación, y K se
determina como:
𝑲 =
∆𝒉
𝑽 𝟐
𝟐𝒈⁄
3. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO.

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A. FME00 BANCO HIDRÁULICO - DESCRIPCION.
Equipo para el estudio del comportamiento de los fluidos, la teoría hidráulica y las
propiedades de la mecánica de
fluidos. Compuesto por un banco
hidráulico móvil que se utiliza para
acomodar una amplia variedad de
módulos, que permiten al estudiante
experimentar los problemas que
plantea la mecánica de fluidos.
Equipo autónomo (depósito y bomba
incluidos). Innovador sistema de
ahorro de agua consistente en un
depósito sumidero de alta capacidad y
un rebosadero que devuelve el
excedente de agua ha dicho depósito.
Válvula de desagüe fácilmente
accesible. Dispone de un depósito
escalonado (volumétrico) para medir
caudales altos y bajos, además de
una probeta de un litro de capacidad para caudales aún más bajos.
Tubo de nivel provisto de escala que indica el nivel de agua del depósito superior.
Caudal regulado mediante una válvula de membrana. Pantalla amortiguadora de flujo
para reducir el grado de turbulencia. Canal en la parte superior especialmente
diseñado para el acoplamiento de los módulos, sin necesidad de usar herramientas. El
montaje de los distintos módulos, sin necesidad de utilizar herramientas, asegura su
simplicidad.
Fabricado con materiales resistentes a la corrosión lo que garantiza una larga vida útil
del equipo.
Bomba centrífuga.
Interruptor de puesta en marcha de la bomba, seguridad y piloto de encendido.
Cada módulo se suministra completo y es de fácil y rápida conexión al banco,
maximizando así el tiempo disponible para que el estudiante realice su experimento de
demostración o medida.
Utilizable con distintos Equipos del área de Mecánica de Fluidos: Módulos tipo “FME”,
Equipo de Fricción en Tuberías “AFT”, etc., lo que aumenta la rentabilidad.
Especificaciones técnicas.

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 Banco hidráulico móvil, construido en poliéster reforzado con fibra de vidrio y
montado sobre ruedas para moverlo con facilidad.
 Bomba centrífuga: 0,37 KW, 30- 80 l./min, a 20,1-12,8 m, monofásica
220V./50Hz o 110V./60Hz.
 Rodete de acero inoxidable.
 Capacidad del depósito sumidero: 165 l.
 Canal pequeño: 8 l.
 Medida de caudal: depósito volumétrico calibrado de 0-7 l. para caudales bajos
y de 0-40 l. para caudales altos.
 Válvula de control para regular el caudal.
 Probeta cilíndrica y graduada para las mediciones de caudales muy bajos.
 Canal abierto, cuya parte superior tiene un pequeño escalón y cuya finalidad es
la de soportar, durante los ensayos, los diferentes módulos.
 Válvula de cierre, en la base de tanque volumétrico, para el vaciado de éste.
 Rapidez y facilidad para intercambiar los distintos módulos.
Dimensiones y peso.
 Dimensiones: 1130 x 730 x 1000 mm aproximadamente.
 Peso: 70 Kg aproximadamente.
B. FME05. PÉRDIDAS DE CARGAS LOCALES.
Este módulo puede trabajar con el Banco Hidráulico (FME00) o con el Grupo de
Alimentación Hidráulica Básico (FME00/B). El módulo consiste en un circuito hidráulico
dotado de una sucesión de
elementos que provocan
perturbaciones en el flujo normal del
fluido que circula por la tubería,
debidas a variaciones bruscas de
sección y dirección y rozamientos o
fricción.
Estos elementos son:
 Dos codos de 90º, uno corto
y uno medio.
 Una curva de 90º o codo
largo.
 Un ensanchamiento.
 Un estrechamiento brusco
de sección.
 Un cambio brusco de
dirección.
El módulo dispone de 2

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manómetros, tipo Bourdon: 0 - 2,5 bar y de doce tubos manométricos de agua
presurizada. La presurización del sistema se realiza con una bomba manual de aire.
El circuito hidráulico dispone de tomas de presión a lo largo de todo el sistema, lo que
permite la medición de las pérdidas de carga locales en el sistema. El módulo dispone
de dos válvulas de membrana, una válvula que permite la regulación del caudal de
salida y otra dispuesta en serie con el resto de accesorios del circuito hidráulico.
Posibilidades prácticas.
 Llenado de los tubos manométricos.
 Medida del caudal.
 Medida de pérdidas de carga para un codo corto de 90º.
 Medida de pérdidas de carga para un codo mediano de 90º.
 Medida de pérdidas de carga para una curva de 90º.
 Medida de pérdidas de carga para un ensanchamiento 25/40.
 Medida de pérdidas de carga para un estrechamiento 40/25.
 Medida de pérdidas de carga para un cambio brusco de dirección tipo inglete.
 Medida de pérdidas de carga para una válvula de membrana.
Especificaciones técnicas.
a) Manómetros.
 Rango de los dos manómetros tipo Bourdon: 0 a 2,5 bar.
 Rango de los manómetros diferenciales: 0 a 500mm.
 Numero de los tubos manométricos: 12.
b) Tuberías rígidas de PVC:
 Diámetro interior: 25mm.
 Diámetro exterior: 32mm.
c) Tuberías flexibles:
 Toma de presión - manómetro diferencial, diámetro exterior: 10mm.
 Presurizar el equipo. Diámetro exterior: 6mm.
 Desagüe. Diámetro exterior: 25mm.
d) Ensanchamiento de 25/40mm.
 Estrechamiento de 40/25.
e) Válvulas:
 Válvulas de membrana. Diámetro de 25mm.
 Anti-retorno: 6mm.
 Sistema de conexión rápida incorporado.
Dimensiones y peso.
 Dimensiones: 750 x 550 x 950mm. Aproximadamente.
 Peso: 10 Kg. Aproximadamente.

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4. MATERIALES Y EQUIPOS AUTILIZAR EN EL ENSAYO.
 Banco hidráulico
 Equipo de pérdidas de carga
 Nivel de mano.
 Cronometro.
 Termómetro.
BANCO HIDRÁULICO
EQUIPO DE PÉRDIDAS DE
CARGA.
CRONOMETRO. PROBETA.

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5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.
5.1 Procedimiento de llenado de los tubos manométricos.
a. Nivelar el aparato sobre el banco hidráulico auxiliándose del nivel de mano y
de los tornillos de soporte ajustables.
b. Cierre la válvula de control de flujo del banco hidráulico y cierre también la
válvula de control del flujo del equipo.
c. Compruebe que la válvula de membrana del equipo fm05 esté abierta.
d. Compruebe que las válvulas que dan acceso a los tubos manométricos y la del
colector superior están abiertas.
e. Conecte la bomba y abra completamente la válvula. Simultáneamente abra
lentamente la válvula (𝒗𝒄). Espere unos minutos hasta que los tubos
manométricos estén completamente llenos y que queden burbujas de aire en
su interior.
f. Verifique que las mangueras de conexión atrás el panel, estén libres de
burbujas de aire.
g. Cierre (𝒗𝒄) y a continuación (𝒗𝒄𝒄). Este completamente seguro de que el
equipo quede estancado, es decir, que no salga ni entre agua.
h. Apague la bomba del banco.
i. Desconecte la válvula anti retorno y abra la válvula de purga.
j. Abra con cuidado la válvula (𝒗𝒄𝒄), se puede observar como los tubos
manométricos se llenan de aire.
k. Una vez que el nivel requerido se ha alcanzado (70-80mm) cierre (𝒗𝒄𝒄) y
conecte otra vez la válvula anti retorno y cierre la válvula de purga.
l. Todos los tubos deben haber alcanzado el mismo nivel.
5.2 para los accesorios (codo largo de 90°, curva de 90°, ensanchamiento,
estrechamiento y válvula de membrana).
a. Cierre las válvulas 𝟗 − 𝟏𝟎 𝒚 𝟏𝟏 − 𝟏𝟐 de los tubos manométricos
correspondientes al codo corto y al inglete, con el fin de aislar dichos
accesorios y realizar el ensayo con los demás accesorios.
b. Alcanzando del nivel requerido de 𝟕𝟎 −. 𝟖𝟎𝒎𝒎, encienda la bomba y vaya
abriendo ligeramente la válvula del banco hidráulico (𝑽𝑪), a la vez que va
abriendo la válvula de control del equipo (𝒗𝒄𝒄).
c. Esto ha de hacerse muy suavemente para evitar que la medida so nos vaya de
la escala tanto superior como inferiormente.
d. Una vez abierta completamente la válvula de banco hidráulico (𝒗𝒄), regule el
caudal con la válvula de control del equipo.
e. Anote las lecturas indicadas en los tubos manométricos asociados con los
accesorios seleccionados en esta parte del ensayo y los valore que marquen
los manómetros de Bourdon.
f. Determine el caudal de agua, anotando todos esos valores.
g. Repita los casos anteriores variando el caudal mediante la acción de
combinada de cierre de las válvulas de control del equipo y del banco
hidráulico.

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5.3 Para accesorios (codo corto de 90°, inglete y válvula de membrana)
a. Cierre las válvulas 𝟏 − 𝟐, 𝟑 − 𝟒, 𝟓 − 𝟔, 𝒚 𝟕 − 𝟖 de los tubos manométricos
correspondientes al codo largo, ensanchamiento, contracción y codo medio,
con el fin de aislar ichos accesorios y realizar el ensayo con los demás
accesorios. Cabe señalar que la válvula de membrana se ensaya en ambas
partes del experimento.
b. Encienda la bomba y vaya abriendo ligeramente la válvula del banco (𝒗𝒄), a la
vez que vaya abriendo la válvula de control del equipo.
c. La mediada a la entrada de la válvula de membrana nos dará el manómetro de
Bourdon de la izquierda, y la salida nos dará el manómetro de Bourdon de la
derecha.
d. Una vez abierta completamente la válvula dl banco hidráulico, regule el caudal
con la válvula de control.
e. Anote los valores de las lecturas indicadas en los tubos manométricos
asociados con los accesorios seleccionados en esta pare del ensayo, y los
valores que marquen los manómetros de Borudon.
f. Determine el caudal del agua, anotando todos esos valores.
6. DATOS Y CALCULOS.
7. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:

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8. ANEXOS