UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE

GUATEMALA.

FACULTAD DE INGENIERÍA.

Cuando hay flujo turbulento en tuberías: el cálculode la pérdida de energía debida a la fricción serealiza utilizando la formula de DARCY.

¿Cómo calcular el factor de fricción?

Utilizar el diagrama de Moody. Debido a que elfactor de fricción depende de: rugosidad relativa.

Para poder usar el diagrama de Moody, se

deben saber que condiciones son

requeridas:

1. Se utiliza para tuberías.

2. Conocer el tipo de material, nos indica

cual es la rugosidad que tiene, además

del diámetro interno de la tubería a

usar.

3. Se estima la fricción que sufre el

fluido.

4. La temperatura a la cual se encuentra

el fluido, para determinar su

viscosidad absoluta.

PARTES DEL DIAGRAMA DE MOODY

TURBULENTO

ZONA CRITICA

LAMINAR

1 = -2 log є + 2.51√f 3.71D Re√f

є/D = 0

є/D = constante

Determine el factor de fricción f si por

una tubería de hierro dúctil no

recubierto de 1 pulgada de diámetro,

fluye agua a 1600F y velocidad de 30.0

pies/seg.

Solución: Primero debe evaluar el

número de Reynolds para determinar

si se trata de flujo laminar o

turbulento:

PROPIEDADES DEL AGUA (Unidades SI (101 kPa (abs))

Temperatura

(oC)

Peso específico

ᵧ(kN/m3)

Densidad

ρ

(kg/m3)

Viscosidad dinámica

µ (ŋ)

(Pa.s)

Viscosidad cinemática

Ʋ

(m2/s)

0 9.81 1000 1.75x10-3 1.75x10-6

5 9.81 1000 1.52x10-3 1.52x10-6

10 9.81 1000 1.30x10-3 1.30x10-6

15 9.81 1000 1.15x10-3 1.15x10-6

20 9.79 998 1.02x10-3 1.02x10-6

25 9.78 997 8.91x10-4 8.94x10-7

30 9.77 996 8.00x10-4 8.03x10-7

35 9.75 994 7.18x10-4 7.22x10-7

40 9.73 992 6.51x10-4 6.56x10-7

45 9.71 990 5.94x10-4 6.00x10-7

50 9.69 988 5.41x10-4 5.48x10-7

55 9.67 986 4.98x10-4 5.05x10-7

60 9.65 984 4.60x10-4 4.67x10-7

65 9.62 981 4.31x10-4 4.39x10-7

70 9.59 978 4.02x10-4 4.11x10-7

75 9.56 975 3.73x10-4 3.83x10-7

80 9.53 971 3.50x10-4 3.60x10-7

85 9.50 968 3.30x10-4 3.41x10-7

90 9.47 965 3.11x10-4 3.22x10-7

95 9.44 962 2.92x10-4 3.04x10-7

100 9.40 958 2.82x10-4 2.94x10-7

LAMINAR

TURBULENTO

CALCULAR EL VALOR DE FRICCIÓN SI

EL NÚMERO DE REYNOLDS ES 1X 105

Y LA RUGOSIDAD RELATIVA ES 2000.

SOLUCIÓN:

f = 0.0204

USO:

Diámetros: 2” D 6´

V 10 pies/seg.

Temperatura 60º

F

Fórmulas:

V = 1.32 Ch

R2/3

S0,54

Sistema (pies/seg)

V = 0.85 Ch

R2/3

S054

Sistema (mt/seg)

Para qué velocidad de flujo de agua habría unapérdida de 20 pies de carga en una tubería deacero nuevo y limpio de 6 pulgadas cédula 40,con una longitud de 1000 pies. Calcule el flujovolumétrico a dicha velocidad. Después vuelvaa calcular con el valor de diseño Ch paratubería de acero.

La magnitud de las pérdidas de energía se

produce por fricción del fluido, las

válvulas y accesorios: es directamente

proporcional a la carga de velocidad del

fluido.

hL= K (v

2/2g)

Donde el término K es el coeficiente

de resistencia, que depende de la

pieza por donde pase el flujo.

V= Velocidad de paso en el

dispositivo, en la pieza, o en la

tubería inmediata de menor diámetro.

g= gravedad.

Accesorios K L/D

Válvula esférica (totalmente abierta 10 350

Válvula en ángulo recto (totalmente abierta) 5 175

Válvula de seguridad (totalmente abierta) 2.5 -

Válvula de retención (totalmente abierta) 2 135

Válvula de compuerta (totalmente abierta) 0.2 13

Válvula de compuerta (abierta ¾) 1.15 35

Válvula de compuerta (abierta ½) 5.6 160

Válvula de compuerta (abierta ¼) 24 900

“T” por la salida lateral 1.80 67

Codo a 90º de radio corto (con bridas) 0.90 32

Codo a 90º de radio normal (con bridas) 0.75 27

Codo a 90º de radio grande (con bridas) 0.60 20

Codo a 45º de radio corto (con bridas) 0.45 -

Codo a 45º de radio normal (con bridas) 0.40 -

Codo a 45º de radio grande (con bridas) 0.35 -