UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERA EN SISTEMAS, ELECTRNICA E INDUSTRIAL

INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACINSEMETRE:6 ATEMA:Prdidas Primarias, Prdidas Secundarias y Bombas de impulsin

Integrantes:Carlos GalarzaDOCENTE:Ing. Vctor PrezASIGNATURA:Mecnica de fluidosFECHA:03/02/2016AMBATO ECUADORUNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERA EN SISTEMAS, ELECTRNICA E INDUSTRIAL PERODO ACADMICO: septiembre/2015febrero/2016

1. Tema:Prdidas Primarias, Prdidas Secundarias y Bombas de impulsin2. Objetivo:2.1. General Investigar todo lo referente a prdidas primarias y secundarias adems conocer los tipos de bombas de impulsin aplicadas al flujo de fluidos.2.2. Especficos Conceptualizar las perdidas primarias y secundarias en tuberas. Plantear las ecuaciones de Conocer los tipos de bombas de impulsin y sus aplicaciones.

3. Palabras clavehttp://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/20299/4/tema2_impulsion.pdf4. Metodologa:

Marco tericoPrdidas primarias y secundarias en tuberas:Las prdidas de carga (o prdidas de energa) en tuberas son de dos tipos; primarias y secundarias: Las prdidas primarias son las prdidas de superficie en el contacto del fluido con la superficie (capa lmite), rozamiento de unas capas de fluido con otras (rgimen laminar) o las partculas de fluido entre s (rgimen turbulento). Tienen lugar en flujo uniforme y por lo tanto, principalmente se producen en tramos de tuberas de seccin constante.

Las prdidas secundarias son las prdidas de forma que tienen lugar en las transiciones (estrechamiento o expansiones), en codos, vlvulas y en toda clase de accesorios de tuberas. PRDIDAS PRIMARIAS: Ecuacin de Darcy Si se supone una tubera horizontal de dimetro constate, D, por la que circula un fluido cualquiera entre dos puntos 1 y 2, se cumple la ecuacin de Bernoulli con prdidas:

Al ser la tubera de seccin constante y horizontal

A finales del siglo XIX, se demostr que la prdida de carga era proporcional al cuadrado de la velocidad media en la tubera y a la longitud de la misma, e inversamente proporcional al dimetro de la tubera. La relacin anterior se expresa segn la ecuacin de Darcy.

Esta frmula es de uso universal para el clculo de prdidas de carga en conductos rectos y largos, tanto para flujo laminar como turbulento. La diferencia entre ambos tipos de flujo est en la definicin y evaluacin del factor de friccin. Existen multitud de tablas, curvas, ecuaciones etc. para obtener el valor del factor de friccin Sin embargo, a partir de 1940, se ha venido usando cada vez ms un baco denominado Diagrama de Moody.

PERDIDAS SECUNDARIAS: La ecuacin fundamental de las prdidas secundarias, anloga a la ecuacin de Darcy para prdidas primarias, es la siguiente:

Diagrama de Moody Normalmente, con el uso de las ecuaciones de Poiseville y la de Colebrook-White, se puede realizar el clculo del coeficiente de friccin Sin embargo, este tipo de ecuaciones requieren de una herramienta de clculo donde se puedan programar, o de complejos mtodos de resolucin, por lo que uno de los mtodos ms extendidos para el clculo rpido del coeficiente de friccin es el uso del Diagrama de Moody. Dicho diagrama es la representacin (en escala logartmica), de las dos ecuaciones anteriores, y permite determinar el valor de f en funcin del nmero de Reynolds y la rugosidad relativa. La utilizacin de este diagrama permite:

Determinar el valor del factor de friccin (f) para ser utilizado en la ecuacin de Darcy.

Resolver todos los problemas de prdidas de carga primarias en conductos de cualquier dimetro, cualquier material, y para cualquier caudal.

Puede utilizarse en conductos de seccin no circular, sustituyendo el dimetro (D) por el radio hidrulico (Rh)

El diagrama de Moody

BOMBAS DE IMPULSIN

Para muchas necesidades de la vida diaria tanto en la vida domstica como en la industria, es preciso impulsar sustancias a travs de conductos, los aparatos que sirven para este fin se conocen como bombas de impulsin. Aunque en la prctica se pueden bombear gases e incluso slidos en suspensin gaseosa o lquida, para los intereses de esta pgina se consideran bombas solo las mquinas diseadas para trasegar lquidos. La diversidad de estas mquinas es extensa, aqu solo trataremos de manera elemental las ms comunes.Clasificacin de las bombas.

Todas las bombas pueden clasificarse en dos grupos generales:

1.- Bombas de desplazamiento positivo.2.- Bombas de presin lmite.

Las bombas de desplazamiento positivo no tienen lmite de presin mxima de impulsin, esta presin de salida puede llegar a valores que ponen en peligro la integridad de la bomba si el conducto de escape se cierra completamente. Para garantizar el funcionamiento seguro de ellas, es necesario la utilizacin de alguna vlvula de seguridad que derive la salida en caso de obstruccin del conducto.

Si el ajuste es apropiado, estas bombas pueden bombear el aire de su interior y con ello, crear la suficiente depresin en el conducto de admisin como para succionar el lquido a bombear desde niveles ms bajos que la posicin de la bomba, aun cuando estn llenas de aire.

Se caracterizan porque el caudal de bombeo casi no es afectado por la presin de funcionamiento.

Se pueden clasificar en:

1.- Bombas de mbolo.

En estas bombas el lquido es forzado por el movimiento de uno o ms pistones ajustados a sus respectivos cilindros tal y como lo hace un compresor.

2.- Bombas de engranes.En un cuerpo cerrado estn colocados dos engranes acoplados de manera que la holgura entre estos y el cuerpo sea muy pequea.

El accionamiento de la bomba se realiza por un rbol acoplado a uno de los engranes y que sale al exterior. Este engrane motriz arrastra el otro.

Los engranes al girar atrapan el lquido en el volumen de la cavidad de los dientes en uno de los lados del cuerpo, zona de succin, y lo trasladan confinado por las escasas holguras hacia el otro lado. En este otro lado, zona de impulsin, el lquido es desalojado de la cavidad por la entrada del diente del engrane conjugado, por lo que se ve obligado a salir por el conducto de descarga.

3.- Bombas de diafragma.El elemento de bombeo en este caso es un diafragma flexible, colocado dentro de un cuerpo cerrado que se acciona desde el exterior por un mecanismo recprocamente.

Este movimiento recprocamente hace aumentar y disminuir el volumen debajo del diafragma, observe que un par de vlvulas convenientemente colocadas a la entrada y la salida fuerzan el lquido a circular en la direccin de bombeo.

Como en las bombas de diafragma no hay piezas fricionantes, ellas encuentran aplicacin en el bombeo de lquidos contaminados con slidos, tal como los lodos, aguas negras y similares.

Las bombas de presin lmite son aquellas que impulsan el lquido solo hasta determinada presin, a partir de la cual el caudal es cero. Estas bombas pueden funcionar por un tiempo relativamente largo sin averas con el conducto de salida cerrado. Existe en ellas una dependencia generalmente no lineal entre el caudal bombeado y la presin de descarga.

Las mas comunes son:

1.- Bombas centrfugas.Como el nombre lo indica, estas bombas utilizan la fuerza centrfuga inducida al lquido por un impelente con paletas que gira a alta velocidad dentro de un cuerpo de dimensiones y forma adecuados. Este impelente se mueve confinado en el interior de un cuerpo en forma de espiral conocido como voluta, que dirige el lquido impelido por la fuerza centrfuga a la salida.

Cuando el impelente gira dentro del lquido, sus paletas lo atrapan por el borde interior (cerca del centro) y lo conducen dirigido por el perfil de la paleta.

Debido al giro a alta velocidad, el fluido adquiere un movimiento circular muy rpido que lo proyecta radialmente con fuerza, el cuerpo entonces completa el trabajo dirigindolo al conducto de salida.

2.- Bombas de hlice.Las bombas de hlice se comportan en principio igual que las centrfugas, con la diferencia de que las presiones de trabajo son menores.

Observe la construccin, una hlice de palas de empuje axial est confinada con escasa holgura en un cuerpo cilndrico acodado, esta hlice al girar empuja el lquido hacia la salida.

Estas bombas encuentran aplicacin en aquellas situaciones en las cuales la bomba est sumergida, o por debajo del nivel del lquido a bombear y donde se necesiten grandes caudales de bombeo a bajas presiones.

Estas bombas encuentran aplicacin en aquellas situaciones en las cuales la bomba est sumergida, o por debajo del nivel del lquido a bombear y donde se necesiten grandes caudales de bombeo a bajas presiones.3.- Bombas de diafragma con resorte.

Estas bombas son en principio iguales que las bombas de diafragma tratadas anteriormente, la diferencia principal es que el mecanismo de accionamiento solo mueve el diafragma en la direccin de succin, la carrera de impulsin se hace por el empuje de un resorte. La fuerza de este resorte es la que determina la presin mxima de bombeo.

Observe el animado de la figura 12, en l se muestra un esquema del funcionamiento. Note que si el conducto de salida se cierra, la incompresibilidad del lquido impide que el diafragma baje, por lo que el vstago empujador perder el contacto con la leva, el que no se recuperar hasta que se libere el conducto de salida.

El tpico uso de estas bombas es como elemento de trasiego del combustible desde el depsito hasta el carburador en los motores de combustin interna.

Ejemplos 1. Teniendo en cuenta los datos reflejados en la figura, se pide: a) Caudal circulante. b) Altura manomtrica y potencia til de la bomba. c) Diferencia de alturas en los meniscos del manmetro diferencial del venturmetro. d) Peso especfico relativo del lquido manomtrico del conjunto del Pitot ms piezmetro abierto.e) Altura R' que sealar el manmetro acoplado al Pitot en la salida a la atmsfera del sistema. f) Altura h que alcanzar el lquido en un piezmetro abierto situado a la entrada de la bomba.

2. Una bomba de agua que proporciona un caudal de 1200 m 3/h tiene una tubera de aspiracin de 400 mm y una de impulsin de 375 mm. El vacumetro conectado en la tubera de aspiracin situado 80 mm por debajo del eje de la maquina marca una depresin de 2 m de columna de agua y el manmetro situado 500 mm por encima del eje de la bomba marca una sobrepresin de 12 m columna de agua. Calcular la altura til que da la bomba.Solucin.Con los datos del problema, tratndose de una bomba que est funcionando, es inmediato el clculo de la altura til.

5. Conclusiones

6. Bibliografa http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/32496/1/castanedamoreno%20.pdf https://books.google.com.ec/books?id=-Vhqj-F4d34C&pg=PA103&lpg=PA103&dq=perdidas+primarias+y+secundarias+en+tuberias&source=bl&ots=yZ4IiLyavZ&sig=UeRlxVClT3or_pTahoHjoxf9VbU&hl=es&sa=X&sqi=2&ved=0ahUKEwiOitDs39nKAhXI6iYKHdROCpYQ6AEIUTAM#v=onepage&q=perdidas%20primarias%20y%20secundarias%20en%20tuberias&f=false http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/20299/4/tema2_impulsion.pdf http://www.sabelotodo.org/aparatos/bombasimpulsion.html http://www.ehu.eus/inwmooqb/asignaturas/Mecanica%20de%20fluidos/Coleccion%20de%20problemas%2011-12.pdf