Hidraulica I Perdidas de Carga
Hidraulica I Perdidas de Carga
Hidraulica I Perdidas de Carga
HIDRAULICA I
PERDIDAS DE CARGA
El flujo de agua
en los conductos
forzados
(caeras y otros)
PERDIDA
DE CARGA
CONTINUA
tiene la energa de presin determinada por P1/, siendo U
la velocidad media del flujo, la energa cintica est
dada por U2/2g.
Si a las cotas del centro de la seccin considerada
referidas a un plano arbitrario cualquier le sumamos
las respectivas energas de presin y cinticas,
tendremos la energa total que posee el flujo en la
seccin considerada.
La experiencia muestra que el movimiento del agua en
cualquier conducto (abierto o cerrado) se procesa siempre
con cierta disipacin (prdida) de energa.
Esta prdida de energa es causada por las resistencias que
se manifiestan en oposicin al movimiento del agua.
PERDIDA DE CARGA
Rozamientodefilamentoslquidosentre
s
Rozamiento de los filamentos con las
paredesdelducto
Choqueentrepartculasfluidas
Resistenciageneradaporelmovimiento
turbulento
Ecuacin de Bernoulli
Para aplicar el Teorema de Bernoulli al movimiento del agua,
introducimos en su expresin matemtica un trmino que
represente la prdida de carga.
E = hf = E1 E2
hf =
Z1 + P1 + 2
U12 Z2 + P2 + U
22
g
g
hf =
Z1 + P1 Z2 + P2
Perdida de carga
Esta ecuacin representa la energa por unidad de peso
de agua; medida que se traduce la igualdad entre el
trabajo motor y la resistencia al transporte de un kilo
de agua de la seccin E1 a la seccin E2 distantes L
metros entre s
Por el hecho de asociar a travs de la ecuacin de
Bernoulli las nociones de energa y de altura de carga,
la prdida de energa hf es conocida en hidrulica
como prdida de carga continua
10,641 . Q 1,85
C1,85
D4,87
Edad
nuevo
10 aos
20 aos
30 anos
Diametro
(mm)
< 100
100 < <
200
200 < <
400
400 < <
600
< 100
100 < <
200
200 < <
400
400 < <
600
< 100
100 < <
200
200 < <
400
400 < <
600
< 100
100 < <
200
200 < <
400
400 < <
118
0,736
120
0,713
125
0,662
130
0,615
107
0,881
110
0,838
113
0,798
115
0,771
89
1,240
93
1,140
95
1,100
100
1,000
65
2,220
75
1,700
80
1,510
FORMULA DE FLAMANT
1,75
J = 0,014 . Q4,75
D
FORMULA DE Fair-Wipple-Hsiao
Recomendado por la ABNT para FoGo con agua fria
1,88
J = 0,002021 . Q4,88
D
Recomendado por la ABNT para cobre o laton con agua fria
1,75
J = 0,00086 . Q 4,75
D
.
J=
Dm
LINEA DE CARGA
La lnea de carga efectiva es el lugar geomtrico de los
puntos representativos de la suma de tres cargas: Posicin
+ Presin + Cintica.
La figura a seguir, muestra el trazado de las lneas de carga
y piezomtrica para una caera de diametro D constante y
largo L, uniendo dos reservorios de agua. La circulacin
ocurre del tanque de mayor cota al de menor cota
Es posible observar que entre los puntos M y M existen
simultneamente dos tipos de prdidas de carga, una
continua y otra localizada:
U
2g
R1
M
a
a
M
b - c Prdida de carga en el codo
c
b
c
d
e
d
e
hf
f - g Prdida en la llave
gf
f
g
N R2
h
R1
R2
L3
L1
L2
codo 90
codo 45
L4
llave de paso
f . U2
8 . f . Q2 . L
+
2
5
gD
D . 2g
LINEA DE CARGA
Cuando la velocidad media del caudal fuera pequea, es
usual no considerar la parcela relativa a la energa cintica,
fundiendo la lnea de carga efectiva con la piezomtrica.
Como consecuencia de lo anterior, la lnea de carga efectiva
ser una lnea que une ambos espejos de agua.
Si la caera presentara mudanzas en el dimetro durante el
recorrido, se trazarn segmentos de recta independientes
para cada tramo, puesto que le prdida unitaria de carga no
ser la misma en todos los tramos.