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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIERREZ, CHIAPAS

INGENIERÍA QUÍMICAPractica 5°“Determinación experimental de pérdida por fricción en tuberías y accesorios”

Objetivo: Diseñar un dispositivo que permita calcular las pérdidas por fricción que sufre un fluid cuando fluye por tuberías y

accesorios usados en línea de flujo

TEORIA

La pérdida de carga en flujo permanente de fluidos incompresibles a través de tramos rectos de sección constante está gobernada por la Ecuación de Darcy Wieshbach:hf = f l v2/ DgDonde: hf: Pérdida de carga por unidad de peso del fluido f: Factor de fricción l: Longitud de la tubería. D: Diámetro de la tubería. V: Velocidad promedio del fluidoLa pérdida de carga en accesorios (Válvulas, reducciones, expansiones, cambio de direcciones en general, etc.) puede representarse mediante la forma de:hfa = k v2/2gDonde: hfa:Pérdida de carga en accesorios por unidad de peso del fluido. K: Constante de pérdida de carga en accesorios.

RESULTADO DE LA PRÁCTICA

¿Como debe ser y como afecta la caída de presión debe tener una válvula de control de entrada de flujo, para tener un buen control de flujo?

MATERIAL

*Tanque o depósito de agua (Cap. 5 lts.). *Bomba Centrífuga *agua*Sistema de tubería de PBC tipo L. *Una válvula. *Visor. *Piezómetro o manómetro diferencial. *Un recipiente de capacidad de 15L.

PROSEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA

1.-Inicialmente el tanque se llena de agua hasta completar su máxima capacidad.2.-Se abren las válvulas del equipo para purgar el sistema.3.-Se enciende la bomba y a través del visor se observa que todo el aire haya salido a través del orificio del tanque, es decir, que no hayan burbujas de aire.4.-Una vez purgado completamente el equipo se cierra la válvula de control de retorno del fluido para que quede despresurizado el sistema, y con presión atmosférica.5.-Se apagó la bomba. Se indicó que el fluido sería transportado a través de la tubería, por lo que se procedió a cerrar el resto de las válvulas.6.-Se calibra el manómetro diferencial, llevándolo a cero mediante la utilización de los tornillos ubicados en la parte superior del mismo.7.-Con la bomba encendida, cada valor (uno por uno, desde el máximo hasta el mínimo) fue llevado al manómetro diferencial en las columnas de borde biselado maniobrando la válvula de acceso al visor, y se observaron las lecturas de h1 y h2, es decir, las lecturas de presión en aguas arriba y aguas abajo para borde recto.8.-Una vez finalizado el proceso, se indicó que el fluido sería transportado a través de la tubería, por lo cual sé abrió la válvula para dicha tubería y cerrando la otra.9.-Se repitieron los pasos VII y VIII descritos anteriormente, pero esta vez para una tubería de mayores pulgadas a la anterior.10.-Una vez tomadas todas las lecturas se procede a apagar la bomba y se cierran todas las válvulas que se encontraban abiertas.

CONCLUSIÓN

En la práctica, se pudo observar el tipo flujo laminar o turbulento basándonos de flujo ,ya que este depende del gasto(flujo volumétrico) y la altura, el cual se realiza una ecuación para determinarlo.

CUESTIONARIO

1.-¿Cómo se define el número de Reynolds?El número de Reynolds relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensión típica de un flujo en una expresión adimensional, que interviene en numerosos problemas de dinámica de fluidos 2

ELABORO: MORALES TORRES ANTONIO SALOMÓN

TIPO DE TUBERÍA ∆H(CAÍDA DE PRECION) DiámetroVálvula de bola(10) 17.5 cm hg 3/4 pulg.

Válvula de compuerta(11) 21-5 cm hg 1/2 pulg.Codo de 45°(12) 11.5 cm hg 1 pulgada.

T.de acero galvanizado(6) 1 cm hg 1 pulgada.T. de cobre(4) 10 cm hg 3/4 pulg.

Válvula de bola(8) 3.5 cm hg 3/4 pulg.Válvula de compuerta(9) 16.5 cm hg 3/4 pulg.

Válvula de esfera(7) 2 cm hg 3/4 pulg.Válvula de cobre (5) 2.5 cm hg 3/4 pulg.

Válvula T 48 cm hg 1/2 pulg.Cople (1) 19 cm hg 3/4 pulg.

Tubo de expansión(1) 1 cm hg 3/4 pulg.

longitud de la tuberia=1mPara calcular el gasto, Tiempo 0:53:98 SQ=Velocidad del flujo (Gasto)=1.8525m /sρ=Dencidad=997,080 g/m3

f=coeficiente de fricion=γ∗g=39.085536 .γ=4∗ρ1cm=0.3937 pulgadas

hc=0.826∗f∗Q2

D2 L , Ecuaciónde DarcyWieshbachJ=La

pérdida de carga por unidad de longitud será:

J=hcL

=0.826∗f∗Q2

D2

Para una tubería de 3/4 su perdida por unidad será=71.667Para una tubería de 1/2 su perdida por unidad será=34.175Para una tubería de 1 su perdida por unidad será=61.58791

CÁLCULOS DE LA PRÁCTICA

TIPO DE TUBERÍA Diámetro ∆H(CAÍDA DE PRECION) Kf vf H1 H2Válvula de bola(10) 3/4 pulg. 17.5 cm hg 70 43.5 cm hg 26 cm hg

Válvula de compuerta(11) 1/2 pulg. 21-5 cm hg 46.5 cm hg 25 cm hgCodo de 45°(12) 1 pulgada. 11.5 cm hg 0.35 39 cm hg 27.5 cm hg

T.de acero galvanizado(6) 1 pulgada. 1 cm hg 37.5 cm hg 36.5 cm hgT. de cobre(4) 3/4 pulg. 10 cm hg 30 cm hg 40 cm hg

Válvula de bola(8) 3/4 pulg. 3.5 cm hg 36.6 cm hg 35 cm hgVálvula de compuerta(9) 3/4 pulg. 16.5 cm hg 42 cm hg 25.5 cm hg

Válvula de esfera(7) 3/4 pulg. 2 cm hg 36 cm hg 24 cm hgVálvula de cobre (5) 3/4 pulg. 2.5 cm hg 36.5 cm hg 34 cm hg

Válvula T 1/2 pulg. 48 cm hg 1 55 cm hg 6 cm hgCople (1) 3/4 pulg. 19 cm hg 45.5 cm hg 26.5 cm hg

Tubo de expansión(1) 3/4 pulg. 1 cm hg 0.04 34 cm hg 35 cm hg