Carrera: Ingeniería Química Materia: Laboratorio integral I Contenido Practica #4 Determinación experimental de correlaciones para el factor de Fricción en tubos lisos y rugosos Alumno (a): Acosta Orozco Amanda Paulina Alonso Zavala Sthefanie Cecilia Maestro: Norman Edilberto Rivera Pasos
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Carrera: Ingeniería Química
Materia:Laboratorio integral I
ContenidoPractica #4
Determinación experimental de correlaciones para el factor de
Euler fue el primero en reconocer que las leyes dinámicas para los
fluidos sólo pueden expresarse de forma relativamente sencilla si se
supone que el fluido es incompresible e ideal, es decir, si se pueden
despreciar los efectos del rozamiento y la viscosidad. Sin embargo,
como esto nunca es así en el caso de los fluidos reales en movimiento,
los resultados de dicho análisis sólo pueden servir como estimación
para flujos en los que los efectos de la viscosidad son pequeños.
Flujos incompresibles y sin rozamiento
Estos flujos cumplen el llamado teorema de Bernoulli, que afirma que la
energía mecánica total de un flujo incompresible y no viscoso (sin
rozamiento) es constante a lo largo de una línea de corriente. Las líneas
de corriente son líneas de flujo imaginarias que siempre son paralelas a
la dirección del flujo en cada punto, y en el caso de flujo uniforme
coinciden con la trayectoria de las partículas individuales de fluido. 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
Efecto de la Rugosidad: se sabe desde hace mucho tiempo que, para
el flujo turbulento y para un determinado número de Reynolds, una
tubería rugosa, da un factor de fricción mayor que en una tubería lisa.
Por consiguiente si se pulimenta una tubería rugosa, el factor de fricción
disminuye y llega un momento en que si se sigue pulimentándola, no se
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reduce más el factor de fricción para un determinado número de
Reynolds.
Principios Fundamentales que se aplican a Flujos de Fluidos
*Principio de la conservación de la masa, a partir del cual se establece la
ecuación de continuidad.
*Principio de la energía cinética, a partir del cual se deducen ciertas
ecuaciones aplicables al flujo.
*Principio de la cantidad de movimiento, a partir del cual se deducen
ecuaciones para calcular las fuerzas dinámicas ejercidas por los fluidos
en movimiento.
Flujo Laminar y Turbulento: a velocidades bajas los fluidos tienden a
moverse sin mezcla lateral, y las capas contiguas se deslizan mas sobre
otras. No existen corrientes transversales ni torbellinos. A este tipo de
régimen se le llama flujo Laminar. En el flujo laminar las partículas
fluidas se mueven según trayectorias paralelas, formando el conjunto de
ellas capas o láminas. Los módulos de las velocidades de capas
adyacentes no tienen el mismo valor.
A velocidades superiores aparece la turbulencia, formándose torbellinos.
En el flujo turbulento las partículas fluidas se mueven en forma
desordenada en todas las direcciones.
Hipótesis:
Consideramos que existirá una variación en la presión de cada tubería,
debido a que son diferentes materiales y por lo tanto presentan un
factor de fricción diferente, por lo que suponemos que el flujo dentro de
la tubería presentara diferente resistencia.
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Modelo matemático
Tubería Rugosa
Mesa especificaciones Para una T esp.
ΔP D
Q AV L
= =
Datos experimentales
Datos teóricos
Para tubería lisa
si el flujo es turbulento y si el flujo es laminar
Para tubería rugosa
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Diseño de la práctica
Conectar las mangueras a tubo galvanizado Conectar mangueras y medir la presión de perdida Prender bomba, purgar y abrir del medidor ΔP Apagar la bomba, cerrar válvula, desconectar manguera del
medidor de presión diferencial Ajustar a cero el medidor de ΔP Volver a conectar mangueras del medidor de ΔP y tomar lecturas
Fue interesante observar cual es la fricción en las diferentes tuberías ya que al estar en una empresa podremos identificar dependiendo el material de las estas cual es la perdida que se tiene por este fenómeno.