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UNIVERSIDAD PRIVADA DOMINGO SAVIOOPERACIONES UNITARIAS I

I.- INTRODUCCIÓN

El método más común para transportar fluidos es impulsarlo a través de un sistema de

tuberías. Este mecanismo proporciona una manera más cómoda y fácil de transporte por

lo que es ideal en las industrias y los hogares.

El presente proyecto se enfoca en el diseño de un sistema de tuberías en el que se pueda

observar los distintos comportamientos que tiene un fluido al variar los diámetros del

medio que lo transporta, enfocándose principalmente en la velocidad y la presión.

II.- OBJETIVOS

2.1. Objetivo General

Implementar un sistema de tuberías en el que se observen los principios de transporte de

fluidos y analizarlos mediante los cálculos correspondientes.

2.2. Objetivo Específico

Diseñar una estructura a base de tuberías.

Recopilar información de la estructura para realizar los cálculos correspondientes.

Comparar los datos obtenidos con los observados en la estructura.

III.- MARCO TEÓRICO

Un fluido puede definirse como toda sustancia capaz de tomar la forma del recipiente que

la contiene.

La denominación “Transporte de Fluidos por Tuberías” se refiere al estudio del diseño y

comportamiento de los sistemas de transporte de fluidos a gran distancia, sean éstos para

abastecer líquidos únicos, líquidos diferentes en secuencia, gases únicos, gases y líquidos,

y líquidos o gases y sólidos.1

1

1


La presión en una tubería es inversamente proporcional al área de la misma, es decir, a

mayor área menor será la presión y a menor área la presión en la tubería será mucho

mayor. Este principio se basa en el estudio de Daniel Bernoulli.

3.1. Teorema de Bernoulli

El teorema de Bernoulli implica una relación entre los efectos de la presión, la velocidad y

la gravedad, e indica que la velocidad aumenta cuando la presión disminuye. Este

principio es importante para la medida de flujos, y también puede emplearse para

predecir la fuerza de sustentación de un ala en vuelo.2

IV.- MATERIALES UTILIZADOS

NOMBRE DEL MATERIAL CANTIDAD

Codo de 1`` 90º ips 6 unidades

Codo de 1``45º ips 2 unidades

Tee 1`` ips 6 unidades

Cruz ¾ `` ips 1 unidades

Reductor de ¾ a ½ `` ips 1 unidades

Reductor de 1 a ½ `` ips 2 unidades

Codo reductor de ¾ a ½ `` ips 2 unidades

Codo de ½ `` ips 8 unidades

Tapón de hembra ½ `` ips 3 unidades

Valvula ½ `` pvc 3 unidades

Tubo de 1`` 4 metros

Tubo de ½ `` 5,5 metros

Tubo ¾ ^^ 3 metros

2 Mecánica de Fluidos – Robert Mott

2


Manómetro 2 unidades

Tee ½ `` ips 4 unidades

Sellador 1 unidades

Unión universal 1`` 3 unidades

Tapones hembra de ½ `` 4 unidades

Cruz de ½ `` 2 unidades

Tapón macho de ½ `` 6 unidades

Cinta teflón 10 unidades

Bomba 1 hp 1 unidad

V.- DISEÑO DEL PROYECTO

3


1pulg

5,1cm

14,5cm

15,2cm

25cm 31,7cm

14,4cm

42,4cm

14,4cm

1,8cm

1pulg

1/2pulg40,6cm

10,9cm

50,9cm

25,6cm

4


1pulg

1/2pulg

1pulg

1/2pulg

1/2pulg

3/4pulg

6,1cm6,1cm

5,5cm

25,6cm

17,6cm2,4cm

17,1cm

25,4cm

0,7cm14,2 cm

26,1cm25,9cm

5,2cm5,1cm23,5cm

50,2cm

5


59cm

1cm 1cm

25,9cm25,9cm

25,9cm

1/2pulg

6


VI.-RESULTADOS

TRAMO N°1

Válvula 1: abierta

Válvula 2 y 3: cerrada

6,6cm

6,8cm

6,1cm

6,4cm

5,5cm

6,1cm

1/2pulg

6,7cm

7

VÁLVULA 2

VÁLVULA 1

VÁLVULA 3


Con una bomba de 1 hp utilizando el 9,17% de su capacidad se obtuvo una presión de

entrada de 13,73 Pa en una tubería de 1 pulg. Y la presión de salida de 4,7 Pa en una

tubería de ½ pulg. Teniendo un caudal de 1,83 x 10-4 m3/s.

Con una pérdida de carga en accesorios de 0,697m y una perdida en tuberías de 0,068m,

teniendo una pérdida de cargas totales de 0,765m.

La variación de las velocidades en los diferentes diámetros de tubería es:

TUBERÍA VELOCIDAD (M/S)

1pulg 0,315

3/4 0,528

½ = velocidad de salida 0,93

TRAMO N°2

Válvula 2: abierta

8

VÁLVULA 3

VÁLVULA 2

VÁLVULA 1


Válvula 1 y 3: cerrada

Con un caudal de entrada de 1,83 x 10-4 m3/s se obtuvo una pérdida de carga en

accesorios de 0,3125m y pérdida de carga en tubería de 0,1048m, obteniéndose una

pérdida de carga total de 0,4173m.

Velocidad tubería ½ pulg 0,93 m/s

Velocidad de salida por orificio de 1mm 34,52 m/s

TRAMO N°3

Válvula 3: abierta

Válvula: 1y 2 cerrada

Con un caudal de entrada de 1,83 x 10-4 m3/s se obtuvo una pérdida de carga en

accesorios de 1,070 x 10-5 m y pérdida de carga en tubería de 2,857 x 10-6 m,

obteniéndose una pérdida de carga total de 0,715m.

Velocidad de salida A 0,02m/s

9

VÁLVULA 3

VÁLVULA 2

VÁLVULA 1


Velocidad de salida B 6,876 m/s c/u

La velocidad de salida B (1,5 mm) es mucho mayor a la velocidad de salida A (0,8mm)

debido a la diferencia de diámetro de los orificios.

Distribución de caudal

Q1 1,019 X 10 -6 m3/s

Q2 5,097 x 10-7 m3/s

Q3 3,73 x 10 -6 m3/s

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ANEXOS

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