Practica N°3.Pérdidas por fricción en Tuberías, con Flujo Laminar.

1)OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

•  Por medio de datos experimentales y teóricos del gamma Determinar el flujo en el que se encuentra la tubería.
•  Determinar si el flujo es laminar o turbulento basándose en el caudal.
• Obtener diferente valores experimentales  para hallar el factor de fricción, por medio de diferentes opciones ya sea por formulas o analizando el diagrama de moody.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

•         Determinas las perdidas primarias con flujo laminar y turbulento.
•          Determinar el factor de Fricción experimental del tubo
•     Comparar el factor de fricción experimental con el teórico

2)MARCO TEORICO

El flujo es la cantidad de fluido que se suele transportar en un tiempo determinado. Industrialmente podemos encontrar tuberías interconectadas con muchos puntos con caudales tanto entrantes como salientes de la misma manera se pueden hallar en serie o en paralelo.

Las pérdidas primarias se producen cuando el fluido se pone en contacto con la superficie de la tubería, esto provoca que se rocen unas capas con otras (flujo laminado) o de partículas de fluidos entre sí (flujo turbulento), provocando una disminución de energía por la fricción  realizada sobre las paredes de la tubería, estas pérdidas dependen inicialmente de la viscosidad del fluido con el que se esté trabajando, Las válvulas y accesorios se encargan de controlar la dirección o el flujo volumétrico del fluido generando turbulencia local en el fluido, esto ocasiona una pérdida de energía que se transforma en calor.

Imagen 1. Representación del flujo laminar y turbulento.

El cálculo de las perdidas puede efectuarse por la ecuación de Darcy-Weisbach, que establece:

·         h_l= Perdida primaria de energía (m)

·         l= Factor de fricción.

·         L= longitud de la tubería.

·         v= Velocidad promedio en la sección transversal del conducto (m/s).

·         g =Aceleración de la gravedad, 9.81 (m/s²)

3)

4)PROCEDIMIENTOS

5)CÁLCULOS Y RESULTADOS

DATOS
Temperatura del agua	17 °C
Densidad	999 Kg/m3
Peso especifico	9800 N/m3
Viscosidad cinemática	1,08x10-6  m2/s
Diámetro interior  tubo	0,003 m
Área interior tubo	7,07x10-6 m2
Longitud de la tubería	0,4 m

6)ANÁLISIS DE DATOS

Por medio de la práctica en la cual se realizaron dos experimentos cada uno con un caudal y velocidad diferente provocando una caída de presión en cada uno de los experimentos , con el fin de demostrar que uno de ellos  era laminar y  otro transitorio

Para el primer experimento se calculó el número de Reynolds en el cual nos dio un resultado de 5500.55 y que al ser comparado con la información teórica nos muestra que si se cumple que este en el rango RE>4000  lo que pertenece al criterio de flujo turbulento; para segundo experimento se obtuvo 1042.511 cuyo dato se encuentra en el flujo  laminar pues este se da cuando se presentan  Reynolds menores  a 2000. respecto a los teóricos estos dos datos de cada régimen se determinaron gracias al diagrama de  Moody pues el régimen laminar como no es mayor de 2000 se puedo calcular con la formula dada en el que se trata de  hallar la razón entre 64 y el número de Reynolds obtenido.

7)CONCLUSIONES

·         Podemos ver que comparando las perdidas primarias teóricas con las experimentales presentan una gran diferencia debido a ciertos parámetros que tal vez no se toman en cuenta o tal vez errores de medición en el laboratorio.

·         En cuanto a los factores de fricción nos damos cuenta que la diferencia entre el experimental y el teórico es cercana a cero por lo que podemos decir con certeza que las mediciones de este en el laboratorio fueron acertadas.

·         Se pudo demostrar por medio de la experimentación la diferencia entre el flujo laminar y turbulento  determinado varios parámetros como los que se muestran en el análisis de resultados. 

   
8) BIBLIOGRAFIA

·         Mott, R. L., Enríquez Brito, J., & León Cárdenas, J. (2006). Mecánica de fluidos. México: Pearson Educación.

·         World Health Organization. Guidelines for drinking-water quality Volume 1 Recommendations. Geneva, 1993. DIAGRAMA DE MOODY.

·         Shames, I. H., Moneva, J. M., & Crusells, S. P. (1967). La mecánica de los fluidos (Vol. 1). McGraw-Hill.