FLUJO FLUIDO EN TUBERIAS
Propósitos:El propósito de este tema es describir los diferentes tipos de flujo interno,
identificar y evaluar las pérdidas de carga en el flujo en tuberías tanto para flujo laminar
como turbulento, haciendo uso de ecuaciones analíticas y/o experimentales según sea el
caso. Desarrollar programas de computadora para el cálculo del coeficiente de fricción.
Contenidos:

6.1    Flujo laminar y turbulento. Número de Reynolds
6.1.1   Distribución de velocidades en flujo laminar
6.1.2  Distribución de velocidades en régimen turbulento
6.2    Flujo en conductos
6.2.1  Conductos  circulares
6.2.2 Conductos no circulares
6.3    Concepto de pérdida de carga.
6.4    Cálculo de la pérdida de carga en flujos simples. Ecuación de Darcy.
6.4.1  Pérdida de carga en flujo laminar. Ecuación de Hagen-Poiseuille.
6.4.2 Pérdida de carga en flujo turbulento. Diagrama de Moody
6.4.3 Pérdidas de carga en accesorios y otros dispositivos.
6.4.4 Longitud Equivalente.
6.5    Problemas de flujo en  tuberías simples.
6.5.1. Caso 1: caída de presión des conocida
6.5.2. Caso 2: caudal desconocido        
6.5.3. Caso3: diámetro del conducto desconocido.
Apuntes de Clase
Problemas Resueltos
Autoevaluación
Facultad Nacional de Ingeniería
Problemas a Resolver
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Objetivos de aprendizaje:
Al finalizar  debes ser capaz de:
 Identificar las condiciones donde hay pérdidas en los sistemas de flujo
de fluidos.
 Reconocer las fuentes de pérdidas secundarias
 Definir operacionalmente: Flujo laminar y flujo turbulento; Pérdida de
carga, pérdidas primarias y secundarias.
 Determinar la distribución de velocidad y la distribución de tensiones
cortantes para flujo laminar aplicando la segunda ley de Newton a un
volumen de control diferencial adecuadamente elegido.
 Determinar el gradiente de velocidad para flujo turbulento en una
tubería, para un perfil exponencial.
  Calcular el número de Reynolds para el flujo de fluidos en tuberías.
 Escribir la ecuación de Darcy  para calcular la pérdida de energía, debido
a la fricción.
 Definir el factor de fricción, según se utiliza en la ecuación de Darcy.
 Determinar el factor de fricción para flujo turbulento en una tubería,
empleando el diagrama de Moody para valores específicos del número de
Reynolds y la rugosidad relativa de la tubería.
 Determinar la perdida de energía por fricción en flujo laminar usando la
ecuación de Hagen-Poiseuille
 Definir y usar la técnica de longitud equivalente para calcular la pérdida
de energía en accesorios: válvulas, acoplamientos, codos, etc.
 Determinar la pérdida de energía para el flujo a través de expansiones y
contracciones; y en las entradas y salidas de tanques de almacenamiento.
 Escribir la ecuación general de energía en forma adecuada para la
solución de problemas de flujo en tubería considerando pérdidas,
ganancias o retiros, de energía
 Resolver problemas de flujo en tuberías simples para los tres casos
presentados, en el epígrafe 6.5. de los apuntes.
Links
Establece estándares para varios campos de la ingeniería incluida la mecánica de fluidos.

  Aqui encontrarás un resumen de las principales fórmulas empíricas empleadas en el cálculo de la pérdida de carga por fricción que tiene lugar
en tuberías, coeficientes de pérdidas en accesorios, longitudes equivalentes, etc.

  En este sitio encontraras la representación gráfica en escala doblemente logarítmica del factor de fricción en función del número de   Reynolds
y la rugosidad relativa de una tubería (ecuación de ecuación de Poiseuille para flujo laminar; y en el caso de flujo turbulento  la ecuación de
Colebrook).

 En este sitio encontraras una tabla de datos para pérdidas de presión en tuberias de acero cédula 40, como función del caudal y del  diámetro
de la tubería.

  The D'Arcy-Weisbach formula can be used to calculate pressure or head loss due to friction in ducts, pipes and tubes

   Kv diagram for modulating water valves
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