PRACTICA N°3: PERDIDAS POR FRICCIÓN EN TUBERÍAS CON FLUJO LAMINAR

PRACTICA N°3: PERDIDAS POR FRICCIÓN EN TUBERÍAS CON FLUJO LAMINAR

DESCRIPCIÓN DEL TEMA:

Los sistemas de flujo de un fluido presentan ganancias de energías por bombas y pérdidas por fricción conforme el fluido que pasa por los ductos y tubos, pérdidas por cambios en el tamaño de la trayectoria de flujo y pérdidas de energía por las válvulas y accesorios. durante esta practica nos centraremos en el estudio de la perdida de energía del fluido debido a la fricción con las tuberías.

las perdidas por fricción se presentan debido al movimiento del fluido generando una fuerza de fricción que opone resistencia a dicho movimiento, convirtiendo parte de la energía del sistema en energía térmica que se disipa en las paredes de la tubería.

Las perdidas y ganancias de energía en un sistema se contabilizan en términos de energía por unidad de peso del fluido que circula por él.

DESCRIPCIÓN DE LA PRACTICA: 

Durante la practica se realizaron las mediciones para la determinación de la caída de presión de un sistema que simula las perdidas de presión de un fluido que corre a través de un sistema.

el equipo empleado permite la medición de la caída de presión en mediante un manómetro de agua en términos de alturas y también permite la medición mediante un manómetro de aguja en términos de presiones.

la evaluación de la perdida de energía por fricción con tuberías se realizo con dos caudales diferentes, tomando así uno laminar y uno turbulento.



DATOS:

figura 1 y 2, manómetro de agua y manómetro de aguja.

Se establecen los datos constantes dentro de la practica que corresponde a los parámetros de trabajo del equipo empleado, de igual manera las propiedades de densidad  viscosidad del fluido empleado, en nuestro caso agua.

Tabla N°2, propiedades estándar de la practica

Empleando las ecuaciones aprendidas en clase y formuladas en la guía de laboratorio podemos calcular las perdidas (hL) provocadas por la fricción de la tubería y el fluido en movimiento a diferentes caudales medidos.

 Tabla N°3; calculo de perdida por fricción.


ANÁLISIS DE RESULTADOS: 

los datos obtenidos en la tabla N°1, fueron medidos mediante los equipos de las figuras 1 y 2, los cuales proporcionaba datos acerca de la altura y la presión ejercida por un fluido en carácter laminar y turbulento respectivamente.

En la tabla numero 3 podemos observar los datos obtenidos de acuerdo al calculo empleado en la ecuación de perdida de carga, sin embargo podemos hacer la comparación entre los datos de perdida de carga por el método teórico y el método experimental. 

Al observar estos dos valores podemos afirmar que en la mayoría de casos la perdida por fricción es mayor al ser calculada de manera teórica, este fenómeno ocurre debido a que la ecuación empleada no tiene encuentra ciertos factores que logra tener un papel con respecto al comportamiento del fluido dentro de la tubería, este comportamiento es común entre los dos primeros datos con criterio "laminar".

Sin embargo para los caudales turbulentos, podemos ver que el ultimo dato obtenido, la perdida de carga es mayor a nivel experimental que a nivel teórico, podemos atribuir este hecho debido a que al usar el diagrama de Moody, en la relación con el numero de reynolds existe una diferencia entre el factor de fricción utilizado para calcular la peridda hL. De este modo debemos tener en cuenta que a mayor velocidad mayor el numero de reynolds y por consiguiente menor sera el factor de fricción, este comportamiento se confirma en los datos obtenidos para los fluidos con criterio "turbulento".


CONCLUSIONES: 

• Los fluidos presentan perdidas de carga debido a fuerzas de fricción provocadas entre las partículas del fluido y las paredes de las tuberias o recipientes que los contienen.
• Las fuerzas de fricción de un fluido con respecto a una tuberia dependen tanto de la viscosidad del fluido como de la rugosidad de la tuberia.
• Factores ambientales como la temperatura, pueden afectar propiedades del fluido que logran cambiar el fenómeno de perdida por friccion de los fluidos.