ZF0327 Pérdida de fricción en tuberías. Aparato de banco de trabajo didáctico. Equipo de tecnología educativa. Equipo de experimentación en mecánica de fluidos.
1. Introducción al equipo
1.1 Descripción general
La caída de presión en una tubería es la pérdida de presión del fluido debido a la fricción entre las partículas del fluido y las paredes del conductor, así como a las obstrucciones en la tubería.
La fricción en tuberías es uno de los experimentos de laboratorio clásicos y siempre ha ocupado un lugar destacado en la enseñanza práctica de la mecánica de fluidos. Los resultados de la investigación y los principios subyacentes son importantes tanto para los ingenieros aeroespaciales como para los industriales y mecánicos.
Se utiliza para determinar el coeficiente de fricción en tuberías de diversos diámetros y rugosidades, para estudiar las pérdidas de presión en diferentes tipos de válvulas y accesorios, y para comparar diferentes métodos de medición de caudal.
Instrucciones generales
El dispositivo consta de seis secciones de tubería recta de diferentes materiales, con diferentes diámetros y rugosidades. También se incluyen diversos accesorios para estudiar las pérdidas en tuberías rectas, diversos tipos de válvulas (válvulas de compuerta, válvulas de bola, válvulas de asiento inclinado, etc.), accesorios para tuberías (filtros en línea, codos, ensanchamientos repentinos, contracciones, etc.) y elementos de medición (tubo Venturi, tubo de Pitot, caudalímetro de orificio, etc.). Algunos elementos de medición, como los tubos Venturi, los tubos Pitot, etc., son transparentes para observar su funcionamiento.
Las diferentes secciones de tubería, válvulas y accesorios incluyen múltiples puntos de medición de presión, con dispositivos de conexión rápida para instalar tuberías conectadas a los dispositivos de medición de presión correspondientes.
Con esta configuración, se pueden estudiar las pérdidas de presión por fricción en un amplio rango de números de Reynolds, abarcando regímenes de flujo laminar, transicional y turbulento. Dos piezómetros de agua permiten el estudio de las pérdidas de presión en escenarios de flujo laminar. Dos manómetros Bourdon capturan la pérdida de presión en condiciones de flujo turbulento. También incluye un caudalímetro que mide el caudal y lo compara con las mediciones de los tubos Venturi y Pitot.
Esta unidad requiere un sistema de suministro de agua.
1.2 Características
Los componentes principales incluyen el medidor y la estructura de soporte del medidor de caudal.
Una bomba centrífuga extrae agua de un sumidero en el banco hidráulico (traiga el suyo propio) y la suministra al tubo de ensayo. El medidor de flujo instalado en la tubería se puede instalar rápida y fácilmente en el área de prueba de la unidad. Estos medidores están disponibles con diversos principios de medición y niveles de precisión.
Mediante un manómetro de agua o dos manómetros tipo Bourdon, se puede medir la caída de presión en cada medidor de flujo. Las válvulas garantizan una rápida purga de todas las líneas del manómetro.
El agua descargada del medidor de flujo bajo prueba se recoge en un tanque volumétrico (ubicado dentro del banco hidráulico) donde se puede determinar con precisión el caudal. El tanque está escalonado para adaptarse a caudales bajos o altos y cuenta con un deflector de ondas integrado para reducir la turbulencia. Un tubo de nivel graduado muestra el nivel del agua. El agua regresa al sumidero a través de la válvula de drenaje. 2. Parámetros técnicos
Peso: aprox. 150 kg
Condiciones de trabajo: Temperatura +5 °C ～ +40 °C, humedad relativa <85 % (25 °C)
Tamaño: aprox. 2100 mm x 845 mm x 1270 mm
3. Lista de componentes e introducción detallada
3.1 Componentes principales
N.° Nombre
1 Módulo de prueba de esfuerzo
2 Módulo de tubo rugoso con diámetro interior de 17 mm
3 Módulo de tubo rugoso con diámetro interior de 23 mm
4 Módulo de tubo de metacrilato con diámetro interior de 6,5 mm
5 Módulo de tubo liso para válvula de asiento inclinado con diámetro interior de 16,5 mm
6 Módulo de tubo liso para válvula de compuerta con diámetro interior de 26,6 mm
7 Módulo de tubo compuesto
8 Módulo de interfaz tipo T
9 Módulo de rotámetro
3.2 Lista de configuración del equipo
N.° Nombre Cantidad
Componente 1 Rotámetro 1
Componente 2 Tubo rugoso con diámetro interior de 17 mm 1
Componente 3 Tubo rugoso con diámetro interior de 23 mm 1
Componente 4 Tubo de metacrilato de 6,5 mm de diámetro interior 1
Componente 5 Válvula de asiento inclinado 1
Componente 6 Tubo liso de 16,5 mm de diámetro interior 1
Componente 7 Compuerta 1
Componente 8 Tubo liso de 26,6 mm de diámetro interior 1
Componente 9 Filtro de malla 1
Componente 10 Válvula de diafragma 2
Componente 11 Tubo variable de 25-40 mm de diámetro 1
Componente 12 Tubo de Pitot 1
Componente 13 Tubo Venturi 1
Componente 14 Placa de orificio 1
Componente 15 Tubo variable de 40-25 mm de diámetro 1
Componente 16 Sistema de tuberías paralelas 1
Componente 17 Codo de 90° 1
Componente 18 Unión en T 15
Componente 19 Válvula de bola 10
Componente 20 45° Codo 2
Componente 21 Unión en T biselada 1
Componente 22 Manómetro de presión axial resistente a impactos 2
Componente 23 Dispensador hidráulico 2
3.3 Accesorios
N.° Nombre Cant.
1 Conector rápido de plástico CPC con rosca externa macho 2
2 Conector rápido de plástico CPC con rosca externa hembra 2
3 Tráquea 8-5.5 transparente 7M
4. Lista de experimentos
Experimento 1 Experimento de módulo de prueba de esfuerzo
Experimento 2 Experimento de pérdida por fricción en tubería rugosa con diámetro interior de 17 mm
Experimento 3 Experimento de tubo liso con válvula de compuerta de diámetro interior de 26,6 mm
Experimento 4 Experimento de tubo Venturi
Experimento 5 Experimento de módulo de interfaz tipo T
