ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITROAL

Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción

MECÁNICA DE FLUIDOS

DINÁMICA DE CARGAS EN TUBERIAS

Ing. Luis ZambranoJulio 2021

La magnitud de la pérdida de energía (pérdidasmayores) al interior de un conducto depende de:

• Las propiedades del fluido• La velocidad de flujo• Tamaño del conducto• La rugosidad de la pared del

conducto • La longitud del conducto

PÉRDIDAS POR FRICCIÓN

ECUACIONESDEFACTORDEFRICCIÓN(ƒ)

Es la representación gráficaen escala doblementelogarítmica del factor defricción en función delnúmero de Reynolds y larugosidad relativa de unatubería.

Método conveniente ypreciso, sin embargo pocoautomático.

ECUACIONESDEFACTORDEFRICCIÓN(ƒ)

ƒ =𝟔𝟒𝑵𝑹

ƒ =𝟎. 𝟐𝟓

𝒍𝒐𝒈 𝟏𝟑. 𝟕 -𝑫 𝜺

+ 𝟓. 𝟕𝟒𝑵𝑹

𝟎.𝟗

𝟐

Flujo Laminar Flujo turbulento

PÉRDIDASPORFRICCIÓN

Dispositivos externos, tambiénhacen que la energía se disipeen forma de calor.

Las perdidas de estosdispositivos se les llama

PÉRDIDAS MENORES

PérdidasMenores

Los componentesadicionales (válvulas,codos, conexiones enT, etc.) contribuyen ala pérdida global delsistema y sedenominan perdidasmenores.

PérdidasMenores

ℎ! = 𝑘 ∗𝑣"

2𝑔Donde:

K: Coeficiente de resistenciaV: velocidad de flujo

PérdidasMenores

Cuando un fluido pasadesde un estanque odepósito hacia unatubería, se generanpérdidas que dependende la forma como seconecta la tubería aldepósito.

ENTRADA

ENTRADA

PérdidasMenoresUna pérdida de carga (lapérdida de salida) seproduce cuando unfluido pasa desde unatubería hacia undepósito.

SALIDA

SALIDA

Pérdidasenconductoresdeseccióntransversalnocircular.

La ecuación de Darcy para lapérdida por fricción puede serutilizada para seccionestransversales no circulares si lageometría esta representadapor el radio hidráulico en lugardel diámetro del conducto.

𝐷 = 4𝑅

PÉRDIDASDEENERGÍA- hLå å+= tuberíasenfricciónporpérdidasaccesoriosporpérdidashL

cambios de dirección y velocidad del fluido en

válvulas, T, codos, aberturas graduales y súbitas entre

otros

Pérdidas de energía por accesorios

Contacto del fluido con las paredes de las

tuberías y conductos que por lo general son

rugosos

Pérdidas por tuberías

ExpansiónsúbitaLa pérdida menor se calcula por medio de la ecuación

V1 es la velocidad antes de la expansión.

CONTRACCIÓN SÚBITA

donde v2 es la velocidad en la tubería pequeña aguas abajode la contracción. El coeficiente de resistencia K dependede la relación de los tamaños de las dos tuberías y de lavelocidad de flujo.