Perdidas Por Friccion CALCULOS

11
Determinar el gradiente hidráulico a través de las lecturas manométricas de agua y mercurio, comparar los resultados. Determinar el coeficiente de fricción a través de la diferencia manométrica y el número de Reynolds y comparar los resultados. Cálculos v ol =5 x 10 5 m 3 D=0,003 m T=17 °C L=0,524 m ρ=999 kg / m 3 μ=0,0011 kg m.s A =πr 2 =π ¿ Caudal volumétrico Para determinar el caudal hacemos uso de la ecuación(1) que aparece a continuación y de la misma manera se realiza el cálculo de los demás caudales para los diferentes tipos de régimen (transición y turbulento). Ec 1. Q= V ( m 3 ) T ( s) Q 1= 5 x 10 5 m 3 17 =2.9411 x 10 6 Q 2= 5 x 10 5 m 3 18 =2.7777 x 10 6 Q 3= 5 x 10 5 m 3 19.17 =2.6082 x 10 6 Q 4=2.86697 x 10 6 Q 5=2.7159 x 10 6 Velocidad media Haciendo uso de la siguiente ecuación se halla la velocidad media como se muestra en el ejemplo del primer dato v 1 . Los demás datos de las velocidades aparecen registrados en las correspondientes tablas de datos. V ¿ Ec.2

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cálculos laboratorio perdidas por fricción en un tubo

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Determinar el gradiente hidrulico a travs de las lecturas manomtricas de agua y mercurio, comparar los resultados. Determinar el coeficiente de friccin a travs de la diferencia manomtrica y el nmero de Reynolds y comparar los resultados. Clculos

Caudal volumtrico Para determinar el caudal hacemos uso de la ecuacin(1) que aparece a continuacin y de la misma manera se realiza el clculo de los dems caudales para los diferentes tipos de rgimen (transicin y turbulento).Ec 1.

Velocidad media Haciendo uso de la siguiente ecuacin se halla la velocidad media como se muestra en el ejemplo del primer dato v1. Los dems datos de las velocidades aparecen registrados en las correspondientes tablas de datos. Ec.2

Para calcular el coeficiente de friccin de Darcy para flujo laminar se hace uso de la siuiente ecuacin al igual que se hace necesario hallar el valor del nmero Re.Luego de hallar el valor de Re se procede a remplazar en la ecuacin de Ec.3 Ec.4

0.056 Los dems datos estn en las tablas correspondientes.

Para determinar el coeficiente de friccin de darcy se hace uso de la Ec.5 y se remplazan los valores correspondientes: Perdidas de friccin de Ec.5

Los dems datos correspondientes se encuentran registrados en las correspondientes tablas

Para determinar los valores de se hace uso de la Ec.6 Ec.6Para los dems clculos se procedi a ser determinados mediante el uso las siguientes ecuaciones Ec.7 Ec.8 Ec.9 Ec.10 Ec.4 Ec.11

Flujo de transicin

Caudal volumtrico El caudal se determin de la misma manera que para el flujo laminar

Ec.1

Velocidad media

Ec.2Los datos correspondientes aparecen en las respectivas tablas de datos y resultados.Calculamos el coeficiente de friccin de darcy para flujo de transicin Ec12Para ello se calcula el valor de Re para cada caso Ec.4 de la misma manera que los datos obtenidos para el rgimen laminar y remplazando en la Ec.12 se determina el .Se determinan los coeficientes de darcy y se proceden a ser registrados en las tablas segn su rgimen de flujo con ayuda de las ecuaciones ya anterior mente descritas as como se hace uso de las siguientes ecuaciones para los datos de Re(q) y para los dems datos necesarios para el anlisis del flujo. Ec.13

Tablas rgimen laminar Datos NV(ml)T (s)Columna de H2OColumna de HgT (oC)Re

H1(mm)H2(mm)H1(mm)H2(mm)H2OHg

15017240331181174171134.71059.3

25018278306178176171071.51000.3

35019.17252323179174171006.09939.2

45017.44233340181173171105.631032.1

55018.41200370184171171047.8978.2

Manmetro agua

12

NVol(ml)T(s)Q(m2/s)V(m/s)ManmetroH2OHf:h1-h2 (m)F DarcyFcaudalHf (m) DarcySf(1)Sf(2)Re(Q)Re(f)

H1(m)H2(m)

150172.941*10-60.416240*10-3331*10-3-331*10-30.0560.0560.0870-0.6310.16611421134.7

250182.77*10-60.3929278*10-3306*10-3-28*10-30.0590.0600.08216-0.0530.156710841071.5

35019.172.068*10-60.3689252*10-3323*10-3-71*10-30.0630.090.0714-0.130.136210151006.09

45017.442.866*10-60.4054233*10-3340*10-3-107*10-30.0570.5740.0847-0.20410.161611221105.63

55018.412.71*10-60.3842200*10-3370*10-3-70*10-30.060.0610.08034-0.1330.153310661047.8

Manmetro mercurio

12

NV(ml)T(s)Q(m2/s)V(m/s)ManmetroHgHf:h1-h2 (m)F DarcyFCaudalHf (m) DarcySf(1)Sf(2)Re(Q)Re(f)

H1(m)H2(m)

150172.941*10-60.416189*10-3166*10-37*10-30.060.0580.0110.0130.0210661059.3

250182.77*10-60.3929191*10-3162*10-32*10-30.0640.06040.01053.8*10-30.0210001000.3

35019.172.068*10-60.3689194*10-3161*10-35*10-30.0680.0599.87*10-3

0.010.17941.1939.2

45017.442.866*10-60.4054195*10-3159*10-38*10-30.0620.060.0108

0.0150.02010321032.1

55018.412.71*10-60.3842189*10-3164*10-313*10-30.0650.060.01029

0.0240.019984.6978.2

Tablas rgimen transicin Datos NV(ml)T (s)Columna de H2OColumna de HgT (oC)Re

H1(mm)H2(mm)H1(mm)H2(mm)H2OHg

110013.64103422189166172828.62640.6

210012.6590458191162173032.272830.7

310014.1775473194161172742.212560.01

410013.238500195159172922.92728.7

510014.25114438189164172725.282544.2

Manmetro agua 12

NV(ml)T(s)Q(m2/s)V(m/s)ManmetroH2OHf:h1-h2 (m)F DarcyFCaudalHf (m) DarcySf(1)Sf(2)Re(Q)Re(f)

H1(m)H2(m)

110013.647.331*10-61.0370.1030.422-0.3190.0430.0420.41-0.6080.7814882828.6

210012.657.9051*10-61.11180.9000.458-0.3680.0420.0410.46-0.7020.8715233032.27

310014.177.107*10-61.00540.7500.473-0.3980.0430.0420.38-0.7590.7214882742.21

410013.27.575*10-61.07170.3800.500-0.4620.0420,0410.42-0.880.8015232922.9

510014.257.017*10-60.9990.1140.438-0.3240.0430,0430.380.621.1814882725.28

Manmetro mercurio 12

NV(ml)T(s)Q(m2/s)V(m/s)ManmetroHgHf:h1-h2 (m)F DarcyFCaudalHf (m) DarcySf(1)Sf(2)Re(Q)Re(f)

H1(m)H2(m)

110013.647.331*10-61.0370.1890.1660.0230.0440.04380.420.0430.80114542640.6

210012.657.9051*10-61.11180.1910.1620.0290.0430.0420.470.0550.8914882830.7

310014.177.107*10-61.00540.1940.1610.0330.0440.0440.3970.0620.75714542560.01

410013.27.575*10-61.07170.1950.1590.0360.0430.0430.440.0680.8414882728.7

510014.257.017*10-60.9990.1890.1640.0250.0440.0440.3910.0470.74614542544.2

Rgimen turbulento NV(ml)T (s)Columna de H2OColumna de HgT (oC)Re

H1(mm)H2(mm)H1(mm)H2(mm)H2OHg

120021.72196158173552.53316.5

220023.8198156173212.183026.7

320020.78198156173711.83466.7

420020.8199156173709.853463.1

520022.8200154173384.43159.5

Manmetro mercurio

12

NV(ml)T(s)Q(m2/s)V(m/s)ManmetroHgHf:h1-h2 (m)F DarcyFcaudalHf (m) DarcySf(1)Sf(2)Re(Q)Re(f)

H1(m)H2(m)

120021.729.2*10-61.30.1960.1580.0380.410.2143.230.07256.1629903316.5

220023.88.4*10-61.180.1980.1560.0420.420.2172.730.08015.2129493026.7

320020.789.7*10-61.370.1980.1560.0420.410.2143.590.08016.8529903466.7

420020.89.6*10-61.350.1990.1560.0430.410.2113.480.082066.6420333463.1

520022.88.8*10-61.240.2000.1540.0460.420.2183.010.087783.7429353159.5

Elaborar la grfica de hf/l vs V con datos que cumplan todos los tipos de flujosFlujo laminar Manmetro de agua

m=0,3176Manmetro de mercurio

m=0,217C=0,0040

Flujo de transicinManmetro de agua

m= 0,8719C= -0,3497Manmetro de mercurio

m= 1,0106C= -0,5941

Flujo turbulento Manmetro de mercurio

m= 0,5988C= -0,3001