PERDIDA DE CARGA

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DOCENTE:
 ING. JAVIER O. HURTADO OCHOA.
ALUMNOS:
 TRACY KYRALINA MOSCOSO RAURAU.
 KATHERINE SOLANGE CUEVA VALENZUELA.
 JHONATAN HIROSHI KANASHIRO VERGARA.
 JHON ELVIS HUAMAN VILLA.
 IAVET VERA YANQUE.
 ERIKA CCORIMANYA USCA.
CUSCO – PERÚ
2015
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS E HIDRÁULICA

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INDICE
1. Introducción
2. Objetivos de las pruebas
3. Breve marco teórico
4. Instrumentos y Equipos
5. Descripción del procedimiento empleado
6. Resultados de la prueba
7. Datos referidos a la prueba.
8. Conclusiones y experiencias
9. Recomendaciones
10. Bibliografia

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1. INTRODUCCION
En el presente informe se detallan los procedimientos realizados durante el laboratorio
correspondiente al lunes 13 de Julio del presente año.
Se analizará la perdida de carga de un fluido, en este caso el agua, en un estado de
movimiento a través de dos tanques, una válvula y una tubería que generara la perdida
de carga por accesorio.
Es por ello en el laboratorio estudiaremos un poco sobre las características que nos
presenta para así poder analizar las ventajas del mismo y poder resolver las desventajas
que se pueda presentar a futuro, como ingenieros debemos tener mucho en cuenta
estos estudios a la hora de la edificación de una casa.

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2. OBJETIVOS DE LAS PRUEBAS
 Estudiar las pérdidas de cargas debido a los accesorios que se instalan en un
tramo de la tubería, como codos, ensanchamiento, contracción venturímetro,
válvula, etc.
 Conocer métodos prácticos para determinar las pérdidas localizadas.
 Determinar la variación de la pérdida de carga con el caudal.
3. MARCO TEORICO
La Pérdida De Carga en una tubería o canal, es la pérdida de energía dinámica del fluido
debida a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tubería
que las contiene.
Pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, o accidental o localizada,
debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento, un cambio de dirección,
la presencia de una válvula.
Pérdidas Menores (Accesorios)
El fluido en un sistema de tubería típico pasa através de varias uniones, válvulas,
flexiones, codos, ramificaciones T, entradas, salidas, ensanchamientos y contracciones,
además delos tubos. Dichos componentes (accesorios)interrumpen el flujo continuo del
fluido y provocan pérdidas adicionales debido a fenómenos de separación y mezcla del
flujo.
En un sistema típico, con tubos largos, estas pérdidas son menores en comparación con
las pérdidas de carga por fricción en los tubos y se llaman pérdidas menores.
Las pérdidas menores se expresan en términos del coeficiente de pérdida k o también
llamado coeficiente de resistencia.
Gradiente piezométrica
En basea larelación de Bernoulli, siendo constante los valores de V2/2g y de z,la presión
se debería mantener constante en los distintos puntos del conducto.

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Sin embargo en realidad, como hemos podido notar durante las
pruebas, la cota piezométrica en vez de mantenerse constante, baja siempre en el
sentido del movimiento del líquido. Esta recibe el nombre de gradiente hidráulico
J= ∆H
Esta energía, como ya se ha dicho, será empleada para vencer la fricción que se opone
al movimiento del líquido. Es posible demostrar que la gradiente se puede expresar en
función del diámetro del tubo y del caudal según:
J= k Q2/D5
donde:
Q= caudal (m3 /s)
D= diámetro del tubo (m)
k= factor que se determina experimentalmente o bien mediante fórmulas
empíricas, entre los cuales, las más conocidas son:
Factor de Fricción
Factor de Fricción de Fanning (f):-Es una función del Número de Reynolds (NRe) y la
Rugosidad de la superficie interna de la tubería. Esta función expresa la relación entre
la pérdida de cantidad de movimiento y la carga de energía cinética. f= f(Re,ε).
Flujo Laminar
Es un patrón bien ordenado donde se supone que las capasde fluido se deslizan una
sobre otra.
NRe< 2000
Flujo Turbulento
Este patrón se presenta si el número de Reynolds del sistema excede el valor crítico se
generan fluctuaciones irregulares (turbulencias) en el flujo a lo largo de la longitud de la
tubería.
Factor de Fricción
La influencia de ambos parámetros sobre f es cuantitativamente distinta según las
características de la corriente.
Régimen laminar
Régimen de transición y turbulento
NRe> 4000

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Rugosidad Absoluta y Relativa
Rugosidad absoluta: es el conjunto de irregularidades de diferentes formas y tamaños
que pueden encontrarse en el interior de los tubos comerciales, cuyo valor medio se
conoce como rugosidad absoluta (K), y que puede definirse como la variación media del
radio interno de la tubería.
Rugosidadrelativa: Es el cociente entre larugosidad absolutay eldiámetro de latubería,
la influencia de la rugosidad absoluta depende del tamaño del tubo.
4. INSTRUMENTOS Y EQUIPOS
 Banco Hidráulico.
 Sistema de tuberías con un diámetro de 1/2” que incluyen:
o Tronco Cónica
o Compuerta
o Esfera Globo
o Codo alargado de 90°
o Codo de 90°
o Codo de 45°

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 Tablero con 12 piezómetros calibrados de los cuales solo se usan 7.
 Agua.
5. PROCEDIMIENTO
1. Se coloca el grupo de accesorios asegurándonos que todas las llaves y
las válvulas están cerradas.
2. Se conecta la remesa de la bomba con el tubo de alimentación.
3. Se conectan la distinta toma depresión a los piezómetros (los siete
primeros), cuídese el cierre de los piezómetros no empleados.
4. Se cierra la válvula de regulación y se pone en marcha la bomba con
bajo número de giros (500).
5. Actuando al mismo tiempo sobre la válvula de regulación y se regula la
bomba hasta que se estabilice el caudal en cada uno de los diferentes
piezómetros.
6. Seguidamente se verifica la toma de cada uno de los piezómetros
contenidos en cada lado de los diferentes accesorios se pudo verificar
las diferencias notables en cada piezómetro debido a los accesorios. Si
necesario se ajusta el caudal con la válvula de regulación para evitar
que el primer piezómetro salga de la escala.
7. Se observa sobre los piezómetros el efecto de las pérdidas localizadas.

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7. RESULTADOS DE LA PRUEBA
Datos tomados en laboratorio
400
300
270
65 55 40
20
400
335
310
80 70
32.5
10
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7
Q(Caudal) 17.5 Q(Caudal) 16
Q(Caudal) H de la carga
16
400
335
310
80
70
32.5
10
Q(Caudal) H de la
carga
17.5 400
300
270
65
55
40
20

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8. CONCLUSIONES
 Se aplicó el principio de Bernoulli en la determinación de la pérdida de carga de una
instalación mediante tuberías y accesorios. El cual este método es sencillo para la
determinación e carga de un sistema.
 Se aplicó la ecuación de Daray-Weisbach para la instalaciónde las pérdidas de carga.
Observando la importancia que resulta ser la ecuación de Darcy-Weisbach para
determinar las perdidas primarias, e incluso las secundarias.
 Se relacionó el efecto de la variación del caudal con las pérdidas de carga.
9. RECOMENDACIONES
Debemos tener mucho en cuenta la potencia de la bomba y la variación de presión de
las mismas en diferentes lugares pues esto afecta mucho para cuando se quiere instalar
agua en las viviendas
10. BIBLIOGRAFIA
MATAIX C. (1986). “MECÁNICA DE FLUIDOS Y MAQUINAS HIDRÁULICAS”. 2ª Edición
Editorial del Castillo SA, Madrid-España.
MOTT R. (1996). “MECÁNICA DE FLUIDOS APLICADA”. 4ª Edición. Editorial Prentice Hall
Latinoamericana. México.