Coeficiente Perdidas Secundarias En Tuverias

INTRODUCCION

Las Pérdidas secundarias o menores se producen en transiciones de la tubería como lo son el estrechamiento o expansión de tramos de la tubería y en toda clase de accesorios que hagan parte de ella como los codos, válvulas, etc. En el cálculo de las pérdidas de carga en tuberías son importantes dos factores: Que la tubería sea lisa o rugosa y que el fluido sea laminar o turbulento.

PERDIDAS SECUNDARIAS O MENORES

Ecuación general de las pérdidas SECUNDARIAS:

Normalmente, las pérdidas de carga continuas son más importantes que las singulares, pudiendo éstas despreciarse cuando supongan menos del 5% de las totales, y en la práctica, cuando la longitud entre singularidades sea mayor de mil veces el diámetro interior de la tubería.las pérdidas de carga localizadas sólo se pueden determinar de formaexperimental, y puesto que son debidas a una disipación de energía motivada por las turbulencias, pueden expresarse en función de la altura cinética corregida mediante un coeficiente empírico K. Las pérdidas de cargas localizadas o accidentales se expresan como unafracción o un múltiplo de la llamada "altura de velocidad " de la forma:

h_lm=k v^2/2g

Donde:

〖 h〗_lm= pérdida de carga localizada;

v= velocidad media del agua, antes o después del punto singular, conformé el vaso;

k= Coeficiente determinado en forma empírica para cada tipo de punto singular

Cuando hay un cambio de sección, es decir, cambio de área indica que cambian los diámetros, esto sucede en contracciones o ensanchamiento los cuales se toma la velocidad en la sección menor.

Método de Las Longitudes Equivalentes:

Un método que relativamente toma en cuenta las pérdidas locales es el de

Las longitudes equivalentes de tuberías. Una tubería que comprende diversas piezas especiales y otras características, bajo el punto de vista de pérdidas de carga, equivale a una tubería rectilínea de mayor extensión. Este método consiste en sumar a la extensión del tubo, para simple efecto de cálculo, extensiones tales que correspondan a la misma pérdida de carga que causarían las piezas especiales existentes en las tuberías. A cada pieza especial corresponde una cierta extensión ficticia y adicional. Teniéndose en consideración todas las piezas especiales y demás causas de pérdidas, se llega a una extensión virtual de tubería.

La pérdida de carga a lo largo de las tuberías, puede ser determinada por la formula de Darcy-Weisbach.

h_lm=f l/D v^2/2g

Para una determinada tubería, L y D son constantes y como el coeficiente de fricción F no tiene dimensiones, la pérdida de carga será igual al producto de un número puro por la carga de velocidad

v^2/2g

.Por tanto, las pérdidas locales tienen la siguiente expresión general:

h_lm=k v^2/2g

Se puede observar que la pérdida de carga al pasar por conexiones, válvulas, etc., varía en función de la velocidad que se tiene para el caso de resistencia al flujo en tramos rectilíneos de la tubería. Debido a esto, se puede expresar las pérdidas locales en función de extensiones rectilíneas de tubo. Se puede obtener la extensión equivalente de tubo, el cual corresponde a una pérdida de carga equivalente a la pérdida local, obteniéndose la siguiente expresión:

le=kD/f

Expansión Súbita:

La pérdida menor se calcula por medio de la ecuación:

h_lm=k v^2/2g

Donde v es la velocidad promedio del flujo en la tubería más pequeña antes de la expansión. K, depende tanto de la relación de los tamaños de las dos tuberías como de la magnitud de la velocidad.

Pérdida en La Salida:

Conforme el fluido pasa de una tubería a un tanque o deposito, su velocidad disminuye casi hasta cero. Por tanto la energía pérdida por esta condición es:

h_lm=1 v^2/2g

Donde k= 1

Expansión Gradual:

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