I CONGRESO NACIONAL DE INVESTIGACIÓNT EN LA IASD Análisis comparativo de pérdida de carga teórica, experimental y por longitud equivalente en codos comerciales de 90º, codo de radio largo de 90º y codo de 45º Mamani-Chambi, Francklin1 1 Centro de Investigación en Ingeniería civil de EP, EP Ingeniería de Civil, Universidad Peruana Unión. Carretera Salida a Arequipa Km. 6, Chullunquiani, Juliaca - Perú Palabras clave: Codos, Pérdida de carga, Eficiencia. Resumen Resultados El presente artículo está enfocado comparar los resultados obtenidos en un ensayo Los siguientes resultados se obtuvieron: de perdida de carga localizada (codo), de modo que se realizó un ensayo de perdida de carga localizada con el equipo de estudio de pérdidas de carga H38D PERDIDAS DE CARGAS CONCENTRADAS TEORICAS, EXPERIMENTALES Y de la Universidad Peruana Unión - Juliaca. La comparación se realizó de manera POR LONGITUD EQUIVALENTE CON CODO ESTANDAR DE 90º exitosa teniendo en cuenta los diferentes cálculos de perdida de carga localizada PERDIDAS DE CARGAS CONCENTRADAS EXPERIMENTALES PARA CODO 90º teórica, experimental y por longitud equivalente. Al final se concluye que la pérdida hs Long. Eq. / hs Teo. / hs hs Teo. - hs de carga localizada en las viviendas se puede reducir usando un específico tipo de Perdida localizada hs Exp.*100 Exp.*100 long eq.*100 codo el cual es muy eficiente en su labor. Prueba Q(m^3/h) Q(lt/s) N° hs hs Long. hs Teórico % de % de Experiment Equivalent % de varianza Introducción (mm) al.(mm) e. (mm) confiabilidad confiabilidad 1 0,25 0,0694 8,11 31,26 10,80 34,56 25,95 -2,69 En el presente artículo de investigación se propone comparar las pérdidas de carga 2 0,50 0,1389 32,45 78,83 35,57 45,13 41,17 -3,12 3 0,75 0,2083 73,01 139,99 72,27 51,63 52,16 0,74 localizadas teórica, experimental y por longitud equivalente en codos de 90º, codo 4 1,00 0,2778 129,80 258,23 120,12 46,52 50,27 9,69 de radio largo de 90º y codo de 45º los cuales son comerciales en la ciudad de 5 1,25 0,3472 202,82 303,08 178,67 58,95 66,92 24,15 Juliaca y la población hace uso de este tipo accesorio en sus instalaciones de agua 6 1,50 0,4167 292,06 407,74 247,63 60,73 71,63 44,43 7 1,75 0,4861 397,52 554,52 326,78 58,93 71,69 70,75 potable a red pública. 8 2,00 0,5556 519,21 774,70 415,95 53,69 67,02 103,26 La presente investigación se realizó con un ensayo de experimentación de perdida Tabla 2: cuadro comparativo 1. Pérdidas para Codo de 90ª de carga localizada con el equipo de Hidráulica de la Universidad Peruana Unión – Juliaca H38D/EA, el presente equipo es una unidad de estudio de pérdidas de PERDIDAS DE CARGAS CONCENTRADAS TEORICAS, EXPERIMENTALES Y carga autosuficiente. POR LONGITUD EQUIVALENTE CON CODO DE RADIO DE LARGO DE 90º La investigación presente usara el método empírico para conseguir resultados que PERDIDAS DE CARGAS CONCENTRADAS EXPERIMENTALES PARA CODO DE RADIO DE LARGO DE 90º abalen la investigación comparativa experimental y teórica de la perdida de carga Perdida localizada hs Long. Eq. / hs Teo. / hs hs Teo. - hs localizada, para seleccionar los límites del trabajo se realizó una selección con el hs Exp.*100 Exp.*100 long eq.*100 Prueba Q(m^3/h) Q(lt/s) hs hs Long. fin de limitar cuales son los 3 tipos de codos más comerciables de la ciudad de N° hs Teórico % de % de Experiment Equivalent % de varianza (mm) confiabilidad confiabilidad Juliaca, y que satisfagan las limitaciones del equipo de estudio perdidas de carga al.(mm) e. (mm) de la Universidad Peruana Unión – Juliaca. Además, que se está usando para esta 1 0,25 0,0694 0,45 17,67 0,73 4,11 2,55 -0,28 2 0,50 0,1389 1,80 27,18 2,33 8,57 6,62 -0,53 investigación la conexión de agua potable a red pública, mas no alcantarillado. 3 0,75 0,2083 4,05 27,18 4,66 17,14 14,89 -0,61 4 1,00 0,2778 7,20 33,98 7,66 22,53 21,18 -0,46 Objetivos 5 1,25 0,3472 11,25 33,98 11,28 33,21 33,10 -0,04 6 1,50 0,4167 16,20 38,06 15,52 40,77 42,56 0,68 Realizar un cuadro comparativo de la pérdida de carga localizada a nivel teórico, 7 1,75 0,4861 22,04 40,77 20,34 49,88 54,06 1,71 8 2,00 0,5556 28,79 40,77 25,73 63,10 70,61 3,06 experimental y con longitud equivalente, y analizar resultados con el fin de dar una Tabla 3: cuadro comparativo 2. Pérdidas para Codo de 90º de Radio largo recomendación del tipo de accesorio (codo) idóneo para construcciones y para el proceso del expediente técnico. PERDIDAS DE CARGAS CONCENTRADAS TEORICAS, EXPERIMENTALES Y Desarrollo POR LONGITUD EQUIVALENTE CON CODO ESTANDAR DE 45º PERDIDAS DE CARGAS CONCENTRADAS EXPERIMENTALES PARA CODO 45º Para la realización de esta parte de la investigación se tenía que tener información hs Long. Eq. / hs Teo. / hs hs Teo. - hs Perdida localizada hs Exp.*100 Exp.*100 long eq.*100 previa del tipo de codo que la población tiende a usar más en su sistema de agua Prueba Q(m^3/h) Q(lt/s) hs hs Long. N° hs Teórico % de % de potable doméstico y por consiguiente recopilar información acerca de la pérdida de Experiment Equivalent % de varianza (mm) confiabilidad confiabilidad carga localizada en los diferentes tipos de Accesorios (codos). al.(mm) e. (mm) 1 0,25 0,0694 0,34 13,59 0,58 4,28 2,48 -0,24 Para esto el día 8 de noviembre se realizó la recolección de información en el 2 0,50 0,1389 1,35 13,59 1,86 13,71 9,93 -0,51 laboratorio de Hidráulica obteniéndose los siguientes resultados, que 3 0,75 0,2083 3,04 20,39 3,73 18,28 14,89 -0,69 próximamente se iban a usar para calcular la perdida local experimental y perdida 4 1,00 0,2778 5,40 24,46 6,12 25,03 22,07 -0,73 5 1,25 0,3472 8,44 27,18 9,03 33,21 31,03 -0,59 local teórica. 6 1,50 0,4167 12,15 31,26 12,41 39,71 38,86 -0,27 7 1,75 0,4861 16,53 31,26 16,27 52,04 52,89 0,26 COMPARACION DE PERDIDAS EXPERIMENTALMENTE 8 2,00 0,5556 21,59 33,98 20,58 60,58 63,55 1,01 Ap Codo Ap Codo Ap Codo Tabla 4: cuadro comparativo 3. Pérdidas para Codo de 90ª Prueba Q(m^3/s) de 90º largo de 90º de 45º Conclusiones Nº Q(m3/h) (mmHg) G2(mmHg) C1(mmHg) 1 0,25 6,94E-05 2,3 1,0 1,3 Se concluye satisfactoriamente el cuadro comparativo de pérdida de carga localizada a nivel teórico, experimental y con longitud equivalente, y el análisis 2 0,50 1,39E-04 5,8 1,0 2,0 de resultados de las mismas consiguiéndose obtener las diferencias que 3 0,75 2,08E-04 10,3 1,5 2,0 ocurre entre estas. 4 1,00 2,78E-04 19,0 1,8 2,5 Se realizó el análisis y se concluyó que el mejor tipo de codo es el codo de 5 1,25 3,47E-04 22,3 2,0 2,5 radio largo, y se propone que este tipo de codo reemplace el codo estándar 6 1,50 4,17E-04 30,0 2,3 2,8 de 90º por su eficiencia y porque puede ser muy útil para no tener tanta perdida 7 1,75 4,86E-04 40,8 2,3 3,0 de carga por accesorios, ya que es idóneo para construcciones y para el proceso del expediente técnico. 8 2,00 5,56E-04 57,0 2,5 3,0 Tabla 1 Perdidas de cargas experimentales con equipo H38D. Referencias Con los siguientes resultados se realizara la pérdida de carga teórica, experimental Mott, Robert.L. MECÁNICA DE FLUIDOS. Sexta edición. PEARSON y por longitud equivalente, para los 3 diferentes tipos de codos en cuestión de EDUCACIÓN, México, 2006 investigación, Juan Saldarriaga. Hidráulica de tuberías Abastecimiento de agua, redes, riegos. Luego de haber realizado todo el procedimiento de búsqueda de información e Alfaomega Bogotá. D.C, 2007 haber realizado el trabajo de obtención de resultados de pérdida de carga Dr. Arturo Rocha. Hidráulica de Tuberías y Canales. Universidad Nacional de localizada se obtuvo los siguientes resultados: Ingeniería.