Análisis de las pérdidas de energía por fricción y accesorios en tuberías HDPE de uso común en Cajamarca, 2016

Abstract

El presente trabajo de tesis, evalúa experimental y teóricamente las pérdidas de energía por fricción y accesorios en tuberías HDPE (High Density Polyethylene) o en español polietileno de alta densidad de uso común en Cajamarca; diámetros de 1/2“, 3/4”, 1” y 1 ½”, y los accesorios como ampliaciones, reducciones, codo de 90° con rosca hembra, codo de 90° regular, adaptadores y uniones para cada uno de los diámetros antes mencionados; con la finalidad de comparar los datos y verificar su variación. Para la realización de los ensayos se implementó un banco de pruebas de pérdidas de carga en el laboratorio de hidráulica de la Universidad Privada del Norte. Este banco de pruebas se conectó directamente a una de las salidas de agua del banco de pruebas existente con el fin de alimentar a nuestro sistema de tuberías. Los ensayos se iniciaron midiendo 9 variaciones de caudal para cada uno de los circuitos, luego se procedió a medir la diferencia de presiones en los piezómetros de agua, previamente instalados y retirado totalmente todo el aire presente en las mangueras; esto para que no incida en el procesamiento de los datos. Para la confiabilidad de los datos se empleó el método de mitades partidas, la cual nos da una confiabilidad aceptable con un 66% a elevada con un 99% sin error en promedio, para los datos de pérdidas por fricción y accesorios. Al culminar la toma de datos en el laboratorio se procedió al análisis y obtención de resultados, los mismos que permitieron determinar que las mayores variaciones de pérdidas de presión por fricción se dieron en las tuberías de 1/2” puesto que sus valores oscilaban entre los 49.77% y 59.26% y las de menor variación fue en la tubería de 1 ½“ puesto que el valor de las velocidades de prueba fueron bajos.

This thesis evaluates experimental and theoretical energy losses by friction and HDPE pipe fittings for its acronym in english High Density Polyethylene commonly used in Cajamarca; diameters of 1/2“, 3/4“, 1“ and 1 ½“, and accessories such as zooming, elbow 90 ° with female 90 ° elbow regulate, adapters and threaded connections for each of the diameters above, in order to compare data and verify its variation. For carrying out the tests a test of load losses in the hydraulic laboratory of Universidad Privada del Norte was implemented. This test was connected directly to one of the spouts existing test bench intended to feed our pipeline system. Assays were initiated by measuring 9 flow variations for each of the circuits, then proceeded to measure differential pressures in previously installed piezometers water and completely removed all the air in the hoses; this did not affect to the data processing. For data reliability method was used split halves which we acceptable reliability with 66% to 99% with high error-average data for friction losses and accessories. Upon completion of data collection we proceeded laboratory analysis and obtaining results, which allowed them to determine that the greatest variations of frictional pressure losses occurred in pipes 1/2“ and their values ranged between 49.77% and 59.26% and was less variation in the pipe 1 ½“ since the value of the test speeds were low.