Fluidos ingenieria mecanica

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

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Informe de Laboratorio Nº 04

flujo interno ii en tuberías

PROFESOR: ING. SALAZAR BELLIDO, ISRAEL AMERICO

ALUMNOS:

• PRIETO HIROSHIMA, PAOLO                             20162060C
• CORONADO CASTILLO, CRISTIAN DAVID     20174048I
• TARAZONA VALVERDE, JOSE LUIS                  20160411C
• AGUIRRE NACION ELIAS, JAFFET                    20172178G
• GIRON CHAUCA, DAVID                                       20120191B

2020

ÍNDICE

                                                                                                                            Pag.

RESUMEN TÉCNICO

La red de tuberías será la encargada de conducir el agua desde el lugar de arranque, ya sea un pozo, una balsa o una toma, hasta los campos de cultivo. Todas las tuberías para el transporte del agua de riego son circulares.

La forma geométrica circular es la que más eficientemente pues las perturbaciones debido a las pérdidas de presión son mucho menores que en otras formas.

Las esquinas no son buenas para conducir fluidos debido precisamente a las perturbaciones que se producen en esas zonas cuando circula el agua por ellas. Desde el punto de vista hidráulico siempre será preferible una curva a noventa grados que un codo con el mismo ángulo. Si ahora nos vamos a la parte mecánica, una tubería circular cuando se instala enterrada, tendrá una mejor adaptación y capacidad que una forma geométrica plana para soportar cargas.

INTRODUCCION:

Uno de los campos de estudio ingenieriles corresponde a la mecánica de fluidos, siendo de vital importancia debido a la amplia difusión de los fluidos en la industria.

Es por tanto necesario conocer y saber resolver de la manera más óptima los problemas que conllevan su utilización tales como: pérdidas por fricción y medición de caudales.

El presente informe permitirá analizar experimentalmente los efectos producidos por las caídas de presión en las tuberías, para lo cual nos valemos de un ducto de ventilación acondicionado para nuestros requerimientos. La toma de datos experimentales se apoya en el estudio previo de medición presión desarrollado en el laboratorio de ingeniería mecánica I.

Además comprobaremos las relaciones empíricas y la validez de gráficas experimentales como la de Moody aplicadas al estudio de flujos turbulentos y laminares. La corriente de aire será generada por un ventilador dentro del sistema de ductos. Para obtener el perfil de velocidades generado en el ducto usaremos un tubo de Pitot que estará montado en la descarga del ducto. 

El siguiente informe lograra demostrar experimentalmente la consecuencia de las caídas de presión en las tuberías, usando para ello un sistema de ductos de hierro con varias tomas de aire en su longitud, de forma que las pérdidas puedan ser medibles y cuantificables, con el uso de equipos de medición sencillos. Además comprobaremos las relaciones experimentales que se cuenta para flujos turbulentos y totalmente desarrollados. La corriente de aire será generada por un ventilador dentro del sistema de ductos.

Para obtener el perfil de velocidades generado en el ducto usaremos un tubo de Pitot que está montado en la descarga del circuito.

OBJETIVO:

1. Determina experimentalmente con los datos brindados las pérdidas de energía de presión de un fluido a través de sistemas de tuberías

1. Conocer el principio de un banco de tuberías para el análisis del flujo incompresible a utilizar

1. Con las teorías y leyes aprendidas de Mecánica de Fluidos, utilizarlo en cálculos de parámetros en tuberías

1. Caracterización de las pérdidas de energía y corroborar si los resultados experimentales difieren en gran medida con respectos a los teóricos y estar capacitados de identificar las fuentes de error y explicar las causas con leyes de Mecánica de fluidos

MARCO TEORICO:

TUBERÍAS

PRESIÓN ESTÁTICA, DE VELOCIDAD Y TOTAL

La presión generada por un fluido la cual no es ejercida por el movimiento o velocidad de este, es llamada presión estática.

La presión de velocidad se manifiesta en una fuerza que ofrece un fluido en movimiento, sobre el área perpendicular a la dirección de su movimiento.

La presión total es la suma de la presión estática y la de velocidad ejercida en una superficie perpendicular al desplazamiento del fluido. Se mide mediante un tubo de impacto.

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TIPOS DE FLUJO:

Flujo Laminar. - Es aquel flujo en el cual el fluido se mueve en capas o láminas, deslizándose una fina capa sobre la adyacente con solo un intercambio molecular de cantidades de movimiento. Cierta tendencia hacia la inestabilidad y la turbulencia es frenada por las fuerzas de cortadura viscosas que resisten los movimientos relativos de las capas de fluidos adyacentes.

Flujo Turbulento.- En cambio tiene un movimiento de partículas de fluidos muy errático, con un violento intercambio transversal de cantidades de movimiento. La naturaleza del flujo, es decir, el que sea laminar o turbulento y su posición relativa en una escala que indica la importancia relativa de la tendencia a que sea laminar o turbulento, se expresa por el N° de Reynolds:

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Líneas de Alturas Piezométricas y de Alturas Totales

Los conceptos de líneas de altura piezométricas y de altura totales son útiles en el análisis de problemas complejos de flujo. Si en cada punto a lo largo de un sistema de tuberías se determina el valor de    y se lleva verticalmente hacia arriba desde el centro de la tubería, el lugar de los puntos extremos es la línea de altura piezométricas. Con más generalidad, si se hace la suma[pic 13]

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Y se lleva gráficamente como ordenada, tomando como abscisa la longitud de la tubería se obtienen la línea de altura piezométricas.

La línea de altura piezométricas es el lugar de las alturas a las que subiría el líquido en tubos verticales conectados a agujeros piezométricos situados en la tubería. Cuando la presión en la conducción es menor que la atmósfera  es negativa y la línea de altura piezométricas está por debajo de la tubería.[pic 15]

La línea de altura total es la línea que une la serie de puntos que señalen la energía total en cada punto de la tubería tomada como ordenada, llevada en correspondencia a la longitud de la tubería tomada como abscisa. Es el grafico de

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