El documento describe las pérdidas de energía que ocurren en tuberías debido a accesorios como codos, válvulas y cambios de sección. Explica que las pérdidas menores ocurren localmente en estos puntos y son proporcionales al cuadrado de la velocidad. También analiza las pérdidas que ocurren específicamente en expansiones, contracciones, salidas de tubería y durante el paso a través de válvulas y codos.

1. Laboratorio de Hidráulica
Pérdida de energía en tuberías por accesorios:
A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo,
ocurren pérdidas de energía debido a la fricción; tales energías traen como resultado una
disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo.
Hay tipos de pérdidas que son muy pequeñas en comparación, y por consiguiente se
hace referencia de ellas como pérdidas menores, las cuales ocurren cuando hay un cambio
en la sección cruzada de la trayectoria de flujo o en la dirección de flujo, o cuando la
trayectoria del flujo se encuentra obstruida como sucede en una válvula, codos, tees,
reductores de diámetro, etc.
hA
hL
hR
hL
Bomba
Válvula
Turbina
Codo
En los accidentes de la conducción (uniones, codos, juntas, ensanchamientos,
estrechamientos, válvulas, etc.) se producen cambios de velocidad y dirección que
distorsionan el flujo y generan turbulencias que intensifican el rozamiento, contribuyendo
de manera importante a la pérdida de energía mecánica del fluido.
El conocimiento de estas pérdidas por fricción en conducciones tiene gran
importancia por ser necesario para calcular el trabajo mecánico que es necesario aplicar al
fluido, mediante bombas, en el caso de líquidos o fluidos no compresibles, para mantener
una determinada presión o velocidad (y por lo tanto, un determinado caudal).
Además de las pérdidas de energía por fricción, hay otras pérdidas "menores"
asociadas con los problemas en tuberías. Se considera que tales pérdidas ocurren
localmente en el disturbio del flujo. Estas ocurren debido a cualquier disturbio del flujo
provocado por curvaturas o cambios en la sección. Son llamadas pérdidas menores porque
pueden despreciarse con frecuencia, particularmente en tuberías largas donde las pérdidas

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debidas a la fricción son altas en comparación con las pérdidas locales. Sin embargo en
tuberías cortas y con un considerable número de accesorios, el efecto de las pérdidas
locales será grande y deberán tenerse en cuenta.
Las pérdidas menores son provocadas generalmente por cambios en la velocidad,
sea magnitud o dirección. Experimentalmente se ha demostrado que la magnitud de las
pérdidas es aproximadamente proporcional al cuadrado de la velocidad. Es común las
pérdidas menores se expresan como:
g
V
K acc h f 2
2

Donde:
  facc h Perdida de energía de un accesorio.
  K Coeficiente de pérdida del accesorio
  V Velocidad media
  g Aceleración de la gravedad
Pérdida en una expansión súbita:
Un ensanchamiento súbito en la tubería provoca un incremento en la presión de P1 a
P2 y un decrecimiento en la velocidad de V1 a V2
Pérdida en una expansión súbita.
La separación y turbulencia ocurre cuando el flujo sale del tubo más pequeño y las
condiciones normales del flujo no se restablecen hasta una cierta distancia aguas abajo. Una
presión P0 actúa en la zona de remolinos y el trabajo experimental ha demostrado que P0 =
P1. Aislando el cuerpo del fluido entre las secciones (1) y (2)

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Pérdida en una contracción súbita:
El flujo a través de una contracción súbita usualmente involucra la formación de una
vena contracta en el tubo pequeño, aguas abajo del cambio de sección. La pérdida total de
energía en una contracción súbita se debe a dos pérdidas menores separadamente. Éstas son
causadas por:
 La convergencia de las líneas de corriente del tubo aguas arriba a la sección de la
vena contracta.
 La divergencia de las líneas de corriente de la sección de la vena contracta al tubo
aguas abajo
Pérdida en una contracción súbita.
El proceso de convertir carga de presión en carga de velocidad es bastante eficaz, de ahí
que la pérdida de carga de la sección (1) hasta la vena contracta (sección de mayor
contracción en el chorro) sea pequeña comparada con la pérdida de la sección de la vena
contracta hasta la sección (2), donde una carga de velocidad se vuelve a convertir en carga
de presión. Por esto una estimación satisfactoria de la pérdida total hL , puede establecerse
considerando únicamente la pérdida debida a la expansión de las líneas de corriente

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Salida de una tubería en un tanque:
Un caso especial ocurre en el flujo que entra a una tubería proveniente de un tanque.
Como la pérdida de energía depende del valor del coeficiente de contracción Cc, pueden
hacerse varias modificaciones en la forma de la entrada al tubo para reducir las pérdidas.
Por ejemplo una entrada de boca campana reduce considerablemente el coeficiente de
pérdidas K
Salida de una tubería de un tanque
Pérdidas de carga ocasionadas por una válvula:
Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar,
detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que
abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos. Existe una gran
variedad morfológica, con función de los distintos fluidos a transportar y del dispositivo de
cierre (válvula de bola, de compuerta, de mariposa, etc.).
En el flujo de fluidos incompresibles a través de válvulas de control se cumplen las
leyes de conservación de masa y energía.
Así, cuando el fluido que se desplaza en el interior de una tubería atraviesa una
restricción, se acelera, debiendo tomar la energía necesaria para la aceleración de la energía
de presión del líquido o carga piezométrica. Una vez atravesada la contracción que supone
la válvula se recupera parte de esta energía, mientras que la otra parte se pierde en forma de
calor por rozamiento.

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Dibujos que representan algunos tipos de válvulas:
Válvula de globo: Una válvula de globo es de vueltas múltiples, en la cual el cierre se logra
por medio de un disco o tapón que sierra o corta el paso del fluido en un asiento que suele
estar paralelo con la circulación en la tubería
Válvulas de mariposa: La válvula de mariposa es de ¼ de vuelta y controla la circulación
por medio de un disco circular, con el eje de su orificio en ángulos rectos con el sentido de
la circulación.

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Válvulas de bola: Las válvulas de bola son de ¼ de vuelta, en las cuales una bola taladrada
gira entre asientos elásticos, lo cual permite la circulación directa en la posición abierta y
corta el paso cuando se gira la bola 90° y cierra el conducto.
Válvulas de compuerta: La válvula de compuerta es de vueltas múltiples, en la cual se
cierra el orificio con un disco vertical de cara plana que se desliza en ángulos rectos sobre
el asiento.
Válvula reguladora: Mecanismo controlador de un circuito de aire comprimido que ajusta el
caudal que circula por los conductos de distribución, modificando la anchura de la sección
del paso del aire.

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Pérdidas de carga ocasionadas por Codos:
Los Codos son accesorios de forma curva que se utilizan para cambiar la dirección
del flujo de las líneas tantos grados como lo especifiquen los planos o dibujos de tuberías.
Los codos estándar son aquellos que vienen listos para la pre-fabricación de piezas
de tuberías y que son fundidos en una sola pieza con características especificas y son:
 Codos estándar de 45°
 Codos estándar de 90°
 Codos estándar de 180°

8. Laboratorio de Hidráulica
 STREETER, Victor y E. Benjamin Wylie.
Fundamentos de Mecánica de Fluidos.
Mc Graw Hill. 8va. Edición.
 GILES, Ronald.
Mecánica de fluidos e Hidráulica
Serie Schaum. Mc Graw Hill. 3ra. Edición.
PAGINAS WEB:
 www.galeon.com/fluidos1/ecuaciones.ppt
 www.fluidos.eia.edu.co/lhidraulica/guias/perdidaslocalesentuberias/perdidas
locales
 www.construaprende.com/Lab/7/Prac7_1.html -
 www.mf-ct.upc.es/JMBergada/mf/practicas/Pr%E0cti15.doc
 www.monografias.com/.../valvus/Image193.gif
 www.protarsa.com/F5100l.jpg