Guia Laboratorio Pérdidas

UNIVERSIDAD JORGE TADEO LOZANO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA Mecánica de Fluidos Guía de Laboratorio de Pérdidas por Fricción Fecha Fecha de entre entrega: ga: 26 y 28 de septiem septiembre bre de 2016 2016 3:00 3:00 p.m (De acue acuerdo rdo a real realiza ización ción de la prác práctica tica). ). Entregar informe impreso y memoria de cálculos en Excel. 1. OBJETIVOS Objetivo General: Determinar experimentalmente experimentalmente la pérdida de carga por fricción fricción para cada una de las tuberías utilizadas utilizadas en la práctica.

2. MATE MATERI RIAL ALES ES Y MÉT MÉTOD ODOS OS 2.1 Materiales El banco de fluidos consta de un tanque de almacenamiento de agua, bomba centrífuga, rotámetro y válvula de control de flujo, 10 tuberías (cobre tipo K de ½ pulgada) pulgada) de prueba con diferentes tipos de accesorios, accesorios, manómetros de mercurio (Ver manual del equipo). Las características de las tuberías se muestran en la Tabla 1.

2.2 Métodos 1. Para la tubería tubería asignada, asignada, abrir abrir la válvula válvula de salida correspon correspondien diente te junto con la del manómet manómetro ro de mercurio. mercurio. Las demás deben permanecer completamente cerradas. 2. Ajustar el flujo volumétrico volumétrico a utilizar con con el uso del rotámetro. Abrir la válvula válvula correspondiente. correspondiente. 3. Cerrar el circuito eléctrico para poner en funcionamiento la bomba centrífuga e inmediatamente comenzar a abrir en forma lenta la válvula de control de flujo. Seleccionar el flujo máximo obtenible cuidando que el nivel del mercurio en el manómetro no sobrepase la línea línea límite indicada en el tablero. 4. Tomar lecturas para cada tubería asignada a un flujo máximo. máximo. Para cado caso tomar los datos correspondientes correspondientes en la tabla de datos.

2.3 Recomendaciones - Para cambiar de tubería, abrir las válvulas de la tubería que va va a ensayarse y cerrar las de la tubería ensayada. Si se tiene en cuenta esta observación no es necesario apagar la bomba cuando se ca mbia de tubería. - Cuando se utilicen las tuberías con válvulas de compuerta y globo, éstas deben estar completamente abierta abiertas. s. - Cuando se termine la práctica cerrar lentamente la válvula de control control de flujo e inmediatamente interrumpir interrumpir el circuito cerrado.

Tabla 1. Características de las tuberías del banco de fluidos Tipo de accesorio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Codos de 45° Lisa sin accesorios Codos en U Codos en U Válvulas de globo Válvulas de compuerta T como unión T como codo Codos radio corto Codos radio largo

- Al poner en funcionamiento el equipo o durante cada ensayo nunca deben cerrarse completamente todas las válvulas que dan salida al agua. Como mínimo debe permanecer abierta la válvula de la tubería de prueba. Si lo anterior no se tiene en cuenta el mercurio del manómetro puede saltar de éste y la reparación debe ser asumida por el grupo, afectando la nota correspondiente de la evaluación.

3. RESULTADOS -

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Para cada tubería de prueba se consultan las propiedades físicas y se consignan en la Tabla 2. Para cada tubería debe escogerse el flujo volumétrico y determinar la velocidad y el número de Reynolds. Consignarse en la Tabla 3. Tanto para estos datos como para los siguientes se debe realizar una muestra de cálculos, soportados en una hoja de Excel. Determine la pérdida de energía por fricción (entre la entrada y la salida) y diligencie la Tabla 4. Detalle todos los accesorios en cada una de las tuberías asignadas. Con base en la Tabla 4 realice una tabla de la pérdida por fricción en función del número de Reynolds para cada tubería. Compare el flujo volumétrico calculado con el valor del flujo volumétrico dado por el rotámetro, discuta los resultados. Compare la caída de presión calculada con la obtenida con el manómetro de mercurio, discuta los resultados. Analice la variación de la caída de presión en el medidor de orificio con el caudal volumétrico. Nota: En todos los cálculos realizados determine el error en todas las mediciones. Calcule la desviación estándar de los datos. Incluya las variables o datos que desprecie para realizar todos los cálculos.

En todos los casos debe realizar el diagrama y ubicar claramente los puntos donde se aplica la ecuación general de la energía. Tabla 2. Datos de la corriente de agua que pasa en cada tubería temperatura r g 3 (°C) (Kg/m s) (kg/m ) (kN/m3)

Tabla 3. Flujo volumétrico, velocidad y Número de Reynolds para cada tubería Ensayo Caudal velocidad NRe 3 No. (m  /s) (m/s) 1 2 3

Tabla 4. Caída de presión, pérdida de carga total para cada tubería Ensayo hl  Δ P No. (m) (Pa) 1 2 3