UNIDAD 5. ANALISIS DE FLUJO 5.3 Pérdidas primarias y secundarias en tuberas! Las pérdidas de carga (o pérdidas de energía) en tuberías son de dos tipos; primarias y secundarias:
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Las pérdidas primarias son las “pérdidas de superfcie” en el contacto del uido con la superfcie (capa límite), rozamiento de unas capas de uido con otras (régimen laminar) o las partículas de uido entre sí (régimen turbulento) !ienen lugar en u"o uni#orme y por lo tanto, principalmente se producen en tramos de tuberías de secci$n constante Las pérdidas secundarias son las “pérdidas de #orma” %ue tienen lugar en las transiciones (estrec&amiento o e'pansiones), en codos, lulas y en toda clase de accesorios de tuberías
Pérdidas Primarias! Ecuaci"n de Darcy *i se supone una tubería &orizontal de dimetro constate, +, por la %ue circula un uido cual%uiera entre dos puntos y -, se cumple la ecuaci$n de .ernoulli con pérdidas:
/l ser la tubería de secci$n constante y
&orizontal
/ fnales del siglo 010, se demostr$ demostr$ %ue la pérdida pérdida de carga carga era proporcion proporcional al al cuadrado cuadrado de la elocidad media en la tubería y a la longitud de la misma, e inersamente proporcional al dimetro de la tubería La relaci$n anterior se e'presa seg2n la ecuaci$n de +arcy +arcy
3sta #$rmula es de uso uniersal para el clculo de pérdidas de carga en conductos rectos y largos, tanto para u"o laminar como turbulento La di#erencia entre ambos tipos de u"o est en la defnici$n y ealuaci$n ealuaci$n del #actor de #ricci$n #ricci$n 3'isten multitud de tablas, tablas, curas, ecuaciones 4nidad 5 /nlisis de u"o
#E$ANI$A DE FLUIDOS
6gina
etc para obtener el alor del #actor de #ricci$n
(f ) . *in embargo, a partir de 789, se &a
enido usando cada ez ms un baco denominado “+iagrama de oody”
Perdidas secundarias! La ecuaci$n #undamental de las pérdidas secundarias, anloga a la ecuaci$n de +arcy para pérdidas primarias, es la siguiente:
Dia%rama de #&&dy ormalmente, con el uso de las ecuaciones de 6oiseille y la de
?&ite, se puede realizar el clculo del coefciente de #ricci$n
(f ) .
*in embargo, este tipo de ecuaciones
re%uieren de una &erramienta de clculo donde se puedan programar, o de comple"os métodos de resoluci$n, por lo %ue uno de los métodos ms e'tendidos para el clculo rpido del coefciente de #ricci$n es el uso del +iagrama de oody +ic&o diagrama es la representaci$n (en escala logarítmica), de las dos ecuaciones anteriores, y permite determinar el alor de # en #unci$n del n2mero de @eynolds y la rugosidad relatia La utilizaci$n de este diagrama permite:
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+eterminar el alor del #actor de #ricci$n (#) para ser utilizado en la ecuaci$n de +arcy @esoler todos los problemas de pérdidas de carga primarias en conductos de cual%uier dimetro, cual%uier material, y para cual%uier caudal
6uede utilizarse en conductos de secci$n no circular, sustituyendo el dimetro (+) por el radio &idrulico (@&)
4nidad 5 /nlisis de u"o
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3l diagrama de oody
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