M S WA LT E R M O R E N O E U S TAQ U I O

FRICCIÓN EN ACCESORIOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS I

OBJETIVOS

1.- Determinar Las longitudes equivalentes en metros (m) y en diámetros (D) para los accesorios que se encuentran en la línea 1, 3 y 8 respectivamente.

2.- Graficar las longitudes equivalentes en metros (m) en un monograma y comparar estos resultados con los valores bibliográficos

LÍNEAS 1, 3 Y 8

Línea 1: 12 pies de tubería recta y 12 codos de 45°Línea 3: 50 pies de tubería recta y 4 uniones de retornoLínea 8: 15 pies de tubería recta y 12 codos de 90°

FUNDAMENTO TEÓRICO

• A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo, ocurren pérdidas de energía debido a la fricción; tales energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo.

• Hay tipos de pérdidas que son muy pequeñas en comparación, y por consiguiente se hace referencia de ellas como pérdidas menores, las cuales ocurren cuando hay un cambio en la sección cruzada de la trayectoria de flujo o en la dirección de flujo, o cuando la trayectoria del flujo se encuentra obstruida como sucede en una válvula.

ACCESORIOS DE TUBERÍAS

Equipo utilizado

Trayectorias

LONGITUDES EQUIVALENTES EN DIÁMETROS

Trayectoria Nº 3

R ( m) V (mL) V (m^3) t(s) Q (m^3/s) T(ºC)

0.015 320 0.00032 4.97 6.43863E-05 25

0.03 425 0.000425 4.94 8.60324E-05 25

0.045 528 0.000528 4.96 0.000106452 25

0.06 583 0.000583 4.91 0.000118737 25

0.075 765 0.000765 4.97 0.000153924 25

Tubería de cobre tipo K

Diámetro(m) Área(m2)

0.0127 1.27E-04

Tenemos los pesos específicos del agua y el mercurio a 25 ºC:

Trayectoria Nº 8

R ( m) V (mL) V(m^3) t(s) Q (m^3/s) T(ºC)

0.015 415 0.000415 5.02 8.26693E-05 25.1

0.03 531 0.000531 5.02 0.000105777 26

0.045 670 0.00067 5.03 0.000133201 26

0.06 774 0.000774 4.98 0.000155422 26

0.075 845 0.000845 5.03 0.000167992 26

•Trayectoria N° 3

Hallamos las pérdidas de energías

R ( m) γHg (KN/m3) γH2O (KN/m3) hL (m)

0.015 132.8 9.781 1.845285

0.03 132.8 9.781 3.69057

0.045 132.8 9.781 5.535855

0.06 132.8 9.781 7.38114

0.075 132.8 9.781 9.226425

Cuadro de velocidades

R ( m) V (mL) V (m^3) t(s) Q (m^3/s) T(ºC)

0.015 320 0.00032 4.97 6.43863E-05 25

0.03 425 0.000425 4.94 8.60324E-05 25

0.045 528 0.000528 4.96 0.000106452 25

0.06 583 0.000583 4.91 0.000118737 25

0.075 765 0.000765 4.97 0.000153924 25

Q (m^3/s) Área (m^2) V ( m/s)

6.4386E-05 1.27E-04 0.5070

8.6032E-05 1.27E-04 0.6774

0.00010645 1.27E-04 0.8382

0.00011874 1.27E-04 0.9349

0.00015392 1.27E-04 1.2120

Velocidades

•Para calcular el hLDiagrama, se emplea la ecuación lineal del grafico siguiente, cuyos resultados se muestran en el cuadro siguiente:

• Aplicando la relación siguiente y por medio de regla de tres simple, se calcula el hLCorregido, que se muestran en la tabla •de datos siguiente:

hL diagrama----->10fthL Corregido (¿?)------>50ft

Hallamos hL corregido y accesorio

Con la siguiente fórmula:

hL (m) hL diagrama (m) hL corregido (m) hL accesorio (m)

1.845285 -0.209612304 -1.048061519 2.893346519

3.69057 -0.078031464 -0.390157321 4.080727321

5.535855 0.046091694 0.230458471 5.305396529

7.38114 0.120773017 0.603865083 6.777274917

9.226425 0.334661211 1.673306057 7.553118943

Le(m) = hLAccesorios (promedio) / # accesorios* hLEspecifica

hLEspecifica = hLDiagrama (promedio) / L2 ; L2=10ft=0.3048m

hLEspecifica = 0.042776431/ 0.3048m = 0.1403

Le(m) = 5.321972846 m / (4)(0.1403) = 9.4832 m

(Le(m) / D) = (9.4832m / 0.0127m) = 746.7088 m

•Para calcular la longitud equivalente en vueltas de retorno, se hará uso de las siguientes relaciones:

•Trayectoria N° 8

Hallamos las pérdidas de energías

R ( m) γHg (KN/m3) γH2O (KN/m3) hL (m)

0.015 132.8 9.781 1.845285

0.03 132.8 9.781 3.69057

0.045 132.8 9.781 5.535855

0.06 132.8 9.781 7.38114

0.075 132.8 9.781 9.226425

Cuadro de velocidades

R ( m) V (mL) V(m^3) t(s) Q (m^3/s) T(ºC)

0.015 415 0.000415 5.02 8.26693E-05 25.1

0.03 531 0.000531 5.02 0.000105777 26

0.045 670 0.00067 5.03 0.000133201 26

0.06 774 0.000774 4.98 0.000155422 26

0.075 845 0.000845 5.03 0.000167992 26

Q (m^3/s) Área (m^2) V ( m/s)

8.2669E-05 1.27E-04 0.6509

0.00010578 1.27E-04 0.8329

0.0001332 1.27E-04 1.0488

0.00015542 1.27E-04 1.2238

0.00016799 1.27E-04 1.3228

Velocidades

•Para calcular el hLDiagrama, se emplea la ecuación lineal del grafico siguiente, cuyos resultados se muestran en el cuadro siguiente:

hL diagrama----->10fthL Corregido (¿?)------>15ft

• Aplicando la relación siguiente y por medio de regla de tres simple, se calcula el hLCorregido,

• que se muestran en la tabla de datos siguiente:

Hallamos hL corregido y de accesorio

Con la siguiente fórmula:

hL (m) hL diagrama (m) hL corregido (m) hL accesorio (m)

1.845285 -0.098474668 -0.147712002 1.992997002

3.69057 0.041990244 0.062985366 3.627584634

5.535855 0.208693023 0.313039534 5.222815466

7.38114 0.343768049 0.515652073 6.865487927

9.226425 0.420180007 0.63027001 8.59615499

Le(m) = hLAccesorios (promedio) / # accesorios* hLEspecifica

hLEspecifica = hLDiagrama (promedio) / L2 ; L2=10ft=0.3048m

hLEspecifica = 0.183231331/ 0.3048m = 0.6012

Le(m) = 5.261008004 m / (12)(0.6012) = 0.729 m

(Le(m) / D) = (0.729m / 0.0127m) = 57.42 m

•Para calcular la longitud equivalente en vueltas de retorno, se hará uso de las siguientes relaciones:

Para Le ( m)

Para Le ( D)