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7/18/2019 INFORME 3 Pérdidas de Enegía Por Accesorios.
<2-2 Cons=0tar > e?poner 0a e?pres17n te7r15a para 0as prd1das de ener@a en:A6p01a517n /r=s5a de =na 5ond=5517n > Red=5517n /r=s5a2.............................19
<2+2 Ana01ar 0a prd1da de ener@a por e?pans17n re5ta de 5ond=5517n adep7s1to2.........................................................................................................21
<232 Ana01ar 0a prd1da de ener@a por entrada de dep7s1to a 5ond=5517nten1endo en 5=enta 0a or6a de 0a entrada2........................................................22
<242 Cons=0tar > esta/0e5er 0a e?pres17n de prd1das en !ent=r6etro or1151o/o=100as > F0F=0as2........................................................................................24
<2.2 (a5er =na 50as115a517n apro?16ada de 0as F0F=0as de a5=erdo 5on 0a6a@n1t=d de 0as prd1das2................................................................................25
<2.2+2 !0F=0as de /o0a2.............................................................................26<2.232 !0F=0a en n@=0o 5on ros5a2...........................................................26
referencia de ellas como perdidas menores, las cuales ocurren cuando hay un
cambio en la sección cruzada de la trayectoria de flu"o o en la dirección de flu"o, o
cuando la trayectoria de flu"os en encuentra obstruida como sucede en una
válvula, codos, $és, reductores de diámetro etc
32-2 Prd1das 0o5a0es
!as tuberías de conducción se utilizan en la práctica generalmente están
compuestas, por tramos rectos y curvos para a"ustarse a las características del
terreno, así como a los cambios en la geometría de la sección y de los distintos
dispositivos para el control de las descargas válvulas y compuertas- Estos
cambios originan pérdidas de energía localizados en el sitio mismo del cambiode geometría o de la alteración del flu"o $al tipo de perdida se conoce perdida
local .u magnitud se expresa como una fracción de velocidad,
inmediatamente aguas aba"o del sitio donde se produ"o la pérdida/ la formula
general de pérdida es,
h= K V
2
2g
H 0 pérdida de energía, en metros/
( 0 coeficiente, adimensional, está en función del n*mero de 1eynolds y de la
rugosidad del tubo dependiendo el material de revestimiento
V 2
2 g 0 'arga de velocidad aguas aba"o en la zona de alteración del flu"o, en
metros
32-2-2 Prd1das por a6p01a517n2
!a pérdida de cabeza debida a expansiones graduales ha sido investigada por
2ibson cuyos resultados se dan en la siguiente figura 3 $ubos difusores
análogos al que se muestra en la figura se usan com*nmente para la
recuperación de a presión en sistemas de fluidos )demás de ser una función
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de la razón del diámetro y ángulo de expansión como se ilustra, el coeficiente
de pérdida real y la cantidad de aumento en la presión en la dirección del flu"o
depende de varios otros parámetros 4tros hechos de importancia en una
sección difusora dada incluyen la distribución del a velocidad, simetría de flu"o,espesor de la capa limite en la entrada y descarga libre o a través de un tubo
fi"ado a la salida .treeter 5 6ylie, 3788-
9igura 3 'oeficiente de pérdida por expansión cónica .treeter 5 6ylie,
3788-
32-2+2 Prd1da por 5ontra5517n2
!a pérdida de carga h, debida a la contracción brusca en la sección transversal
del tubo ilustrada en la figura : está su"eta al mismo análisis que la expansión
brusca, siempre que se conozca la magnitud de la contracción del chorro El
proceso de convertir la carga de presión en carga de velocidad es muy
eficiente, de aquí que la pérdida de carga de la sección 3 a la avena contracta
sea comparada con la pérdida de la sección ; en la sección :, donde la carga
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$ablero de pérdidas por accesorios 'ronometro =esas
.2 PROCEDI%IENTO2
.e conectó el aparato al banco hidráulico por la unidad de entrada =osteriormente se anotaron los diámetros de los tubos y las dimensiones
de los a"ustes mostrados en el diagrama
En seguida se abrió la válvula de salida cuidadosamente, para establecer un flu"o a través del sistema
!uego se procedió a nivelar los manómetros de agua, evitando que queden
con burbu"as de agua .e tomaron las medidas para diferentes caudales en el banco hidráulico =or *ltimo se registraron las diferencias de las lecturas de los manómetros
de la tabla anexa
92 TO%A DE DATOS2
A. Ta/0as2
%$@
T s 8 6Ms LECTURA DE DI'ERENCIA PIEZO%ETRICA 66Codo
re5to <,CodoR2C A6p01a517n Contra5517n C=rFa
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siguiendo el principio de conservación de la energía yo aplicando la ecuación de
Bernoulli y conservación de masa, a medida que las cargas piezométricas
disminuían considerablemente en la curva, estas mismas aumentaban en el codo
recto de 7;K, a su vez el comportamiento más significativo fue el de la salida de laampliación y entrada de la contracción cuyos valores se mantuvieron constantes
para cada variación gradual del caudal
!as tablas que relacionan la pérdida de energía en función de la carga de
velocidad para cada uno de los accesorios cumplen un patrón en com*n el cual
permite evidenciar un comportamiento lineal para todos los casos por tanto es
posible asumir en base al anterior comportamiento que las pérdidas de energíalocalizadas son directamente proporcionales a la variación de la carga de
velocidad independientemente de los accesorios utilizados
=ara el caso de pérdidas de energía en función de la carga de velocidad para el
accesorio 'odo recto de 7;K evidenciado en la 2ráfica 3, el resultado de dicha
relación y de los demás accesorios es presentado en el apartado <2<2
Correspond1ente a0 C=est1onar1o2
<2 CUESTIONARIO2
<2-2 Cons=0tar > e?poner 0a e?pres17n te7r15a para 0as prd1das de
ener@a en: A6p01a517n /r=s5a de =na 5ond=5517n > Red=5517n
/r=s5a2
A2 Expresión teórica para las pérdidas de energía en ampliación brusca de una
conducciónGEs el tipo de pérdida originado al cambiar la sección transversal de la tubería de
un diámetro peque+o a uno más grande bruscamente =or lo cual el Lrea sufre
una modificación notable, antes y después del cambio de sección transversal
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!a pérdida de energía tiene una relación inversamente proporcional con la
expansión recta de la conducción de tipo lineal debido a que a medida que
aumenta la longitud del tubo se experimenta fricción en un área mayor Esta
fricción incluye la fricción de forma que se origina cuando tiene lugar la separaciónde la capa límite y la que se produce como consecuencia de los vórtices En la
mayor parte de los casos, estos efectos no se pueden calcular con exactitud y es
preciso recurrir a datos experimentales/ en la práctica, lo que se hace es
estimarlos a partir del conocimiento que se tiene sobre las pérdidas en modelos
geométricos análogos ) medida que aumenta el ancho de la tubería disminuye la
velocidad y aumenta la presión, se puede generar desprendimiento de la capa
límite y con esto torbellinos en el fluido .i la variación de la sección transversal esgradual, la energía cinética no se disipa y se puede recuperar como energía de
presión !as pérdidas se expresan con la siguiente fórmula,
h= K V
2
2g
&onde, ( es el coeficiente de pérdidas por expansión y puede expresar de la
siguiente maneraG
k =(1−
A1
A2 )
2
<232 Ana01ar 0a prd1da de ener@a por entrada de dep7s1to a
5ond=5517n ten1endo en 5=enta 0a or6a de 0a entrada2
) la entrada de las tuberías se producen pérdidas por la contracción que pueden
llegar a sufrir la vena contracta El valor de ( depende de la brusquedad con la
cual se efectué la contracción del chorro =ara un codo recto se tienen perdidas
relativamente grandes debido a que el agua sufre un estrangulamiento y tiende a
formar una vena contracta que va generando presiones negativas que logran
incrementar las pérdidas de energía
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&e manera contraria sucede con los codos 1' en donde las pérdidas son
menores debido a su geometría que logra suavizar la entrada del agua que evita la
formación de la vena contracta, esto se evidencia cuando las pérdidas son mucho
menores por acción del elemento en el centro que tiene a romper el agua para queno se produzca este fenómeno de la vena contracta al proporcionar una geometría
de forma elíptica en la que se genera menores perdidas ya que la geometría
facilita la entrada
!as pérdidas para los accesorios son consideradas asíG
!ent=r6etro2
&ebido a que el Fenturímetro cuenta con estrangulamiento y una respectivaampliación, las pérdidas generadas en el Fenturímetro será el resultado de la
sumatoria de las pérdidas que sean producidas en estos dos accesorios
evidenciado por la siguiente formula
Hf =(h1−h2 )+(V 22
2 g )(( D 2
D 1 )−1)2
Or1151os2
!a expresión general para determinar las pérdidas en un orificio tiene como origen
o punto de partida la ecuación de conservación de la energía
∆hf =( V 2
2g ) K
En donde el valor de ( depende de las condiciones del depósito o de orificio
Bo=100as2
Hc= K (V
2
2 g)
&ondeG
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