Perda de carga
A perda de carga nun tubo ou canal, é a perda de enerxía dinámica do fluído debido á fricción das partículas do fluído entre si e contra as paredes da tubaxe que as contén. As perdas poden ser continuas, ao longo de condutos regulares, ou accidentais ou localizadas, debido a circunstancias particulares, como un estreitamento, un cambio de dirección, a presenza dunha válvula etc.
Condución de líquidos[editar | editar a fonte]
Perda de carga en conduto rectilíneo[editar | editar a fonte]
Se o fluxo é uniforme, é dicir, que a sección é constante, e polo tanto a velocidade tamén é constante (principio de Bernoulli), entre dous puntos pódese escribir a seguinte fórmula:
onde:
- = constante gravitatoria;
- = altura xeométrica na dirección da gravidade na sección ou ;
- = presión ao longo da liña de corrente;
- = densidade do fluído;
- = perda de carga; ; sendo a distancia entre as seccións 1 e 2; e, a variación na presión manométrica por unidade de lonxitude ou pendente piezométrica, valor que se determina empiricamente para os diversos tipos de material, e é función do radio hidráulico e da rugosidade das paredes e da velocidade media da auga.
Expresións prácticas para o cálculo[editar | editar a fonte]
Para tubos cheos, onde , a fórmula de Bazin transfórmase en:
Os valores de son:
- 0,16 para tubos de aceiro sen soldadura
- 0,20 para tubos de cemento
- 0,23 para tubos de ferro fundido
Simplificando a expresión anterior para tubos de ferro fundido:
A fórmula de Kutter, da mesma forma pódese simplificar:
- Con m = 0,175;
- Con m = 0,275;
- Con m = 0,375;
Perdas de carga localizadas[editar | editar a fonte]
As perdas de carga localizadas ou accidentais exprésanse como unha fracción ou un múltiplo da chamada "altura de velocidade" da forma:
Onde:
- = perda de carga localizada;
- = velocidade media da auga, antes ou despois do punto singular, conforme o caso;
- = coeficiente determinado en forma empírica para cada tipo de punto singular
A seguinte táboa é dalgúns dos valores de K para diferentes tipos de puntos singulares:
Tipo de singularidade | K |
---|---|
Válvula de comporta totalmente aberta | 0,2 |
Válvula de comporta metade aberta | 5,6 |
Curva de 90º | 1,0 |
Curva de 45º | 0,4 |
Válvula de pé | 2,5 |
Emboque (entrada nun tubo) | 0,5 |
Saída dun tubo | 1,0 |
Ensanchamento brusco | (1-(D1/D2)2)2 |
Redución brusca de sección (contracción) | 0,5(1-(D1/D2)2)2 |
Condución de gases[editar | editar a fonte]
O diámetro dun tubo para condución de gas escóllese en función da densidade deste, a caída de presión admisible e a velocidade de circulación do mesmo. A presión do gas no interior dun tubo polo que circula vai diminuíndo por efecto da fricción coas paredes. Para o cálculo da perda de carga empréganse as chamadas fórmulas de Renouard que permiten calcular a caída de presión entre dous puntos en termos da densidade, o diámetro do tubo, o caudal e a lonxitude da mesma. Para presións medias (0,05 bar < P < 5 bar) a fórmula de Renouard correspondente é:[1][2]
Onde:
- é a densidade corrixida do gas (propano dc = 1,16, butano dc = 1,44).
- é a lonxitude dun tramo recto de condución en [m].
- é o caudal en [m3/h].
- é o diámetro interior en [mm].
Para baixas presións (P < 0,05 bar) a expresión usada é:
Notas[editar | editar a fonte]
- ↑ Fórmula usada na norma española UNE 60 621-90
- ↑ Manual de instalaciones de GLP (CEPSA), pp. 98-9.