Ing°. LUIS VASQUEZ RAMIREZ

Pérdidas de carga Locales ( Singulares)

Las pérdidas de carga locales o singulares ocurren en determinados puntos de la tubería y se deben a la presencia de algo especial que se denomina generalmente singularidad, que produce una pérdida de carga local a la que designamos como h L.

hL

Línea de Energía L.E

Singularidad

gVKhL .2

.2

Las pérdidas de carga locales se expresan genéricamente en función de la altura de velocidad en la tubería:

Donde “K” es un coeficiente adimensional que depende de las características de la singularidad que genera la pérdida de carga (cod, válvula, reducción, …etc.) así como del Número de Reynolds y de la rugosidad, “V” es la velocidad media en la tubería..

Pérdidas de carga Locales ( Singulares)

A) ENTRADA O EMBOCADURACorresponde generalmente a una tubería que sale de un estanque.

Principales pérdidas locales en flujo turbulento

Entrada (embocadura)

a) Bordes agudos

Principales pérdidas locales en flujo turbulento

D K=0.5

D K=0.26

b) Bordes ligeramente redondeados r

r

K=0.26 para (r/D=0.04) para valores mayores de (r/D), “K” disminuye hasta llegar a 0.03 cuando (r/D=0.2).

c) Bordes acampanados (perfectamente redondeados), curvatura suave a la que se adaptan las líneas de corriente.

Principales pérdidas locales en flujo turbulento

d) Bordes entrantes tipo Borda

D K=0.04

D K=1

B) ENSANCHAMIENTO DEL CONDUCTOEn ciertas conducciones es necesario cambiar la sección de la tubería y pasar a un diámetro mayor. Este ensanchamiento puede ser brusco o gradual.

Principales pérdidas locales en flujo turbulento

B-1) Ensanchamiento BruscoPrincipales pérdidas locales en flujo turbulento

D1 D2

1

1

2

AAK

B-2) Ensanchamiento GradualPrincipales pérdidas locales en flujo turbulento

D1 D2

C) CONTRACCION DEL CONDUCTOLa contracción también puede ser Brusca o Gradual. En general la contracción brusca produce una pérdida de carga menor que el ensanchamiento brusco.Para el estrechamiento gradual la pérdida de carga es mínima, pues se reduce a casi elimina la formación de vórtices, dado que el contorno sirve de guía o soporte a las líneas de corriente. Consideraremos que su valor es cero.

Principales pérdidas locales en flujo turbulento

C-1) Contracción BruscaPrincipales pérdidas locales en flujo turbulento

D2D1

11

CCK

“Cc” coeficiente de Contracción de Weisbach

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0.586

0.624

0.632

0.643

0.659

0.681 0.712 0.755

0.813 0.892

1

2

1

2

DD

CC

D) CAMBIOS DE DIRECCIONUn cambio de dirección significa una alteración en la distribución de velocidades. Se producen zonas de separación del escurrimiento y de sobrepresión en el lado exterior. El caso más importante es el codo de 90°.

Principales pérdidas locales en flujo turbulento

K=0.9

K=0.42

- Codo 90°

- Codo 45°

D) CAMBIOS DE DIRECCIONPrincipales pérdidas locales en flujo turbulento

K=0.75

K=0.60

- Codo Curvatura fuerte

- Codo Curvatura suave

E) POR BIFURCACIONESPrincipales pérdidas locales en flujo turbulento

k

k

F) POR VALVULASPrincipales pérdidas locales en flujo turbulento

Una Válvula produce una pérdida de carga qu depende del tipo de válvula y del grado de apertura. Los principales valores son:- Válvula globo (completamente abierta) K=10- Válvula compuerta (completamente abierta)K=0.19- Válvula Check (completamente abierta) K=2.5

Pérdidas de carga en accesorios

2

2VkhL 2

2VDLfh e

f

DLfk e

Coeficiente K Longitud Equivalente

Equivalencia entre ambos tipos