Este documento describe una práctica de laboratorio para determinar las pérdidas de carga causadas por la fricción en diferentes tipos de válvulas y accesorios de tubería. Se midieron los flujos, presiones diferenciales y pérdidas de carga en reducciones, ensanchamientos, codos de 90 grados, codos curvos y válvulas de bola, diafragma y asiento inclinado. Los resultados se utilizaron para calcular las pérdidas de carga teóricas y compararlas con los valores experimentales.

1. Ingeniería Química Ambiental
LABORATORIO INTEGRAL I
PRACTICA#6
” Obtención de Perdidas de Carga por Fricción en válvulas”
válvulas””
Alumno:
Victor Alejandro Olguin De Lucio
No. De Control:
07490708
Maestro:
Norman Edilberto Rivera Pazos

2. ÍNDICE
OBJETIVOS………………………………………………………..3
MOTIVACIÓN……………………………………………………..3
ANTECEDENTES………………………………………………….3
EQUIPO…………………………………………………………….4
DETERMINACIÓN DE LA
PÉRDIDA POR ACCESORIOS……………………………………5
DISEÑO DE LA PRÁCTICA……………………………………...6
DATOS OBTENIDOS EN LAS
MEDICIONES……………………………………………………...7
DATOS OBTENIDOS EN LAS
VÁLVULAS………………………………………………………..8
RESULTADOS…………………………………………………….9
VÁLVULAS (CÁLCULOS)…….………………………………..14
CONCLUSION………………..…………………………………..17
REFERENCIAS…………………………………………………..17
1. OBJETIVOS:
2

3. Determinar la pérdida que ocasiona el factor de fricción en los
diversos accesorios que podemos encontrar en los diferentes
sistemas de tuberías.
2. MOTIVACIÓN:
Las perdidas por fricción de uno de los problemas que se presentan
en la vida de cualquier ingeniero, uno debe de reconocer y
argumentar por que existe tal perdida y por consecuencia demostrar
la perdida que existe y tratar de hacer los cambios necesarios para
equilibrar las perdidas.
3. ANTECEDENTES:
En toda tubería recta que transporta un líquido a una temperatura
determinada, existe una velocidad crítica (vc) por debajo de la cual
el régimen es laminar. Este valor crítico que marca la transición
entre los dos regímenes, el laminar y el turbulento, se corresponde
con un Re = 2300, aunque en la práctica, entre 2000 y 4000 la
situación es bastante imprecisa.
Por lo tanto:
Re < 2000: Régimen laminar.
2000 < Re < 4000: Zona crítica o de transición.
Re > 4000: Régimen turbulento.
Pérdida de energía por fricción en accesorios (valvulas)
3

4. Las válvulas y accesorios alteran las líneas normales de flujo y dan
lugar a fricción. En conductos de corta longitud con muchos
accesorios, las pérdidas por fricción causadas a los mismos llegan a
ser mayores que las correspondientes a la longitud recta de la
tubería. Las pérdidas de energía son proporcionales a la carga de
velocidad del fluido conforme pasa por un codo, expansión o
contracción de la sección de flujo, o por una válvula.
v2
hL = k
2g
Donde K des el coeficiente de resistencia. Las válvulas de globo
presentan grandes perdidas de energía cuando se encuentran
totalmente abiertas, estas perdidas de energía son mayores que en las
válvulas de mariposa y en las de cono esto es debido al complicado
recorrido del flujo a través de ella.
Válvulas con perdidas pequeñas (válvulas de bola, cono y compuerta
y para algunas acepciones en válvulas de mariposa), son algunas
veces deseables para ser usadas en conducciones con diámetros
mayores a las válvulas, esto para tener un mejor control.
Transmisiones cónicas deben ser usadas para reducir y expandir
flujos y para minimizar las perdidas. Si la válvula es para la
disipación de energía, reduciendo el diámetro de la válvula
aumentaremos el problema de la cavitación.
4. EQUIPO:
5. DETERMINACIÓN DE LA PÉRDIDA POR ACCESORIOS:
4

5. Formula para perdidas de energía en reducción y ensanchamiento.
Experimental:
v 2 1 − v 2 2 P1 − P2
hL = +
2g γ
Y teórico:
v2
hL = k
2g
Donde k es la el punto de intersección en el eje de la ordenadas con
D2
respecto a
D1
Formula para perdidas de energía en accesorios como codos.
5

6. ∆P
hL =
γ
Y teórica:
Le v 2
hL = f
D 2g
6. DISEÑO DE LA PRÁCTICA.
1) Conectar las mangueras a la mesa, asegurándose de que estén
bien colocadas, evitando así la salida de flujo.
2) Se prende la bomba para iniciar la purgación, para que no altere
la lectura de la diferencia de presión.
3) Una vez purgadas las mangueras se cierra la válvula, para poder
calibrar a cero.
4) Se abren las válvulas de la mesa hidrodinámica (P1 y P2) poco a
poco al mismo tiempo de la mesa.
5) Esperar las lecturas y tomar cada lectura en el medidor
6) Repetir lo mismo para las siguientes tuberías.
7. DATOS OBTENIDOS EN LAS MEDICIONES
6

7. ENSANCHAMIENTO
Flujo Presión
Q(L min) -1 Δp(ml/bar)
REDUCCIÓN 21.9 12.6
Flujo Presión 19.8 9
Q(L min) -1 Δp(ml/bar) 17.5 6
20.8 47.8 15.3 3.6
18.8 37.5 13.5 1.3
16.4 26.8 11.8 -0.3
14.3 19 9.4 -1.7
12.3 12.8 7.1 -2.9
10.3 7.5
8 3
6.5 0.7
CODO 90⁰ CODO CURVO DIFERENCIAL ∆P
Flujo Presión Flujo Presión Presión Presión
Q(L min) -1 Δp(ml/bar) Q(Lmin)-1 ∆P1 ∆P3 ∆P6
21.2 22.7 21.5 87.8 101.3 128.5
19.4 17.6 19.2 59.7 70.6 94
17 12.3 17.3 35.4 44.5 63.5
15.7 9.8 15.7 18 25.1 41.4
13.1 5 13.2 -8.4 -3.6 8.4
1.3 2.7 11 -27.9 -24.4 -15.8
9.3 0.6 8.9 -43.9 -41.6 -35.6
7.3 -1 6.7 -57.2 -55.5 -57.7
8. DATOS OBTENIDOS EN LAS VÁLVULAS
7

8. BOLA DIAFRAGMA
Válvula de bola
Flujo Presión
Q(L min) -1 Δp(mbar)
21.5 19.3
20.6 51.8
19.5 92.8
18.4 131.8
17.4 162.7
16.4 196.5
Válvula de diafragma
Flujo Presión
Q(L min) -1 Δp(mbar)
20 48.3
19 78.1
18 109.2
17 137.5
16 160.4
15 185.3
ASIENTO INCLINADO
Válvula de asiento
inclinado
Flujo Presión
Q(L min)-1 Δp(mbar)
20 16.7
19 39.7
18 59.4
17 78.6
16 94.5
15 105.6
14 119.9
8

9. 13 132.2
12 144.7
11 170.1
9. RESULTADOS
REDUCCION
Reduccion T=19ºC d1=17mm d2=14.5mm D1/D2= 1.1724
Dif. Dif.
Q(L/min) P(mbar) Vel.2 m/s Vel. 1 m/s P(KN/m^2) hL(m)
20.8 47.8 0.524854908 0.38182512 4.78 0.007096955
18.8 37.5 0.47438809 0.34511117 3.75 0.005781975
16.4 26.8 0.413827908 0.30105442 2.68 0.004382251
14.3 19 0.360837749 0.26250477 1.9 0.003317794
12.3 12.8 0.310370931 0.22579082 1.28 0.002441826
10.3 7.5 0.259904113 0.18907686 0.75 0.001697252
8 3 0.201867272 0.14685582 0.3 0.001008347
6.5 0.7 0.164017159 0.11932035 0.07 0.000652614
9

10. ENSANCHAMIENTO
Ensanchamiento T=20ºC d1=17mm d2=28.6mm D2/D1=1.6823
Dif.
Q(L/min) Dif. P Vel.1. m/s Vel.2. m/s P(KN/m^2) hL(m)
21.9 12.6 0.14207863 0.4020178 1.26 0.007337002
19.8 9 0.128454652 0.36346815 0.9 0.005984123
17.5 6 0.113533152 0.3212471 0.6 0.004664114
15.5 3.6 0.100557934 0.28453315 0.36 0.003647666
13.5 1.3 0.087582717 0.24781919 0.13 0.002752478
11.8 -0.3 0.076553782 0.21661233 -0.03 0.002089726
9.4 -1.7 0.060983521 0.17255558 -0.17 0.001310726
7.1 -2.9 0.046062022 0.13033454 -0.29 0.000728103
10

11. CODO CURVO
Codo curvo T=20ºC
Dif.
Q(L/min) Dif. P P(KN/m^2) hL(m)
21.3 29.9 2.99 0.00030479
19.3 23.3 2.33 0.00023751
17.6 18.8 1.88 0.00019164
15.1 11.9 1.19 0.0001213
13.3 7.3 0.73 7.4414E-05
11.8 5 0.5 5.0968E-05
9.6 1.7 0.17 1.7329E-05
7.6 -0.4 -0.04 -4.077E-06
11

12. CODO 90°
codo
90º T=20ºC
Q(L/min) Dif. P(mbar) Dif. P(KN/m^2) hL(m)
21.2 22.7 227 0.023139653
19.4 17.6 176 0.017940877
17 12.3 123 0.012538226
15.7 9.8 98 0.009989806
13.1 5 50 0.00509684
11.3 2.7 27 0.002752294
9.3 0.6 6 0.000611621
7.3 -1 -10 -0.001019368
12

13. CODOS CURVOS DIFERENCIAL
Q(L/min) dif. P3-1. dif. P6-3 Dif.3-1(KN/m^2)3-1 Dif. 6-3(KN/m^2) hL(m)3-1 hL(m)6-3 hltotal
21.5 13.4 27.3 134 273 0.01366 0.027829 0.041488
19.2 10.9 23.4 109 234 0.011111 0.023853 0.034964
17.3 9.1 19 91 190 0.009276 0.019368 0.028644
15.7 7.1 16.3 71 163 0.007238 0.016616 0.023853
13.2 4.8 12 48 120 0.004893 0.012232 0.017125
11 3.5 8.6 35 86 0.003568 0.008767 0.012334
8.9 2.3 6 23 60 0.002345 0.006116 0.008461
6.7 3.7 3.8 37 38 0.003772 0.003874 0.007645
13

14. 10. VÁLVULAS (CÁLCULOS)
Válvula de bola 18°C
Flujo Presión Velocidad Flujo
-1 Δp(mbar) m/s m3/s hL
Q(L min)
21.5 19.3 7.01718 0.003583 846.2878
20.6 51.8 6.775771 0.003433 776.9187
19.5 92.8 6.413958 0.00325 696.1621
18.4 131.8 6.052145 0.003067 619.836
17.4 162.7 5.723224 0.0029 554.2933
16.4 196.5 5.394303 0.002733 492.4123
Válvula de diafragma
14

15. Flujo Presión Velocidad Flujo
Δp(mbar) m/s m3/s hL
Q(L min)-1
20 48.3 6.578419 0.003333 488.2136
19 78.1 6.249498 0.003167 440.6128
18 109.2 5.920577 0.003 395.453
17 137.5 5.591656 0.002833 352.7343
16 160.4 5.262735 0.002667 312.4567
15 185.3 4.933814 0.0025 274.6202
Válvula de asiento inclinado
15

16. Flujo Presión Velocidad Flujo
Δp(mbar) m/s m3/s hL
Q(L min)-1
20 16.7 6.578419 0.003333 488.2136
19 39.7 6.249498 0.003167 440.6128
18 59.4 5.920577 0.003 395.453
17 78.6 5.591656 0.002833 352.7343
16 94.5 5.262735 0.002667 312.4567
15 105.6 4.933814 0.0025 274.6202
14 119.9 4.604893 0.002333 230.681
13 132.2 4.275973 0.002167 189.1828
12 144.7 3.947052 0.002 147.6847
11 170.1 3.618131 0.001833 106.1865
11. CONCLUSION
16

17. Con los datos de la practica 5 (perdida de energía por accesorios) se
logro determinar con mayor exactitud la perdida total con la suma de
las válvulas otros accesorios que se mencionaron en la practica 5
12. REFERENCIAS
• Robert L. Mott, Mecánica de fluidos, Editorial Pearson, 6ta.
Edición.
• R. Byron Bird, Fenómenos de Transporte, Editorial Reverté, S.A.
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