Mejoramiento del banco hidráulico para determinar pérdida de energía en tuberías y medidores de flujo en transporte de líquidos

Abstract

The main objective of this degree work was: To perform calculations of energy losses in the pipes, accessories and flow meters in the hydraulic bench of the Unitary Operations and Processes laboratory of the Faculty of Chemical Engineering of the UNAP for it is operation. The present quantitative research was of a descriptive type, the results were explained in the fluid mechanics equipment, as well as in the accessories (elbows, expansions, orifice plate, flow meters such as the Venturi tube, flowmeter, rotameter, etc.). The equipment, as it is intended for academic purposes, has galvanized steel pipe of different diameters (1/2", 3/4", 1 1/2", 1” and 2”), in which different phenomena can be observed. It was determined that the total experimental friction losses (Experimental or real flow rate of 34.2 LPM) have an error of 26% compared to the theoretically calculated one (Theoretical flow rate used of 30 LPM), and an error of 2% using the flow rate actual for theoretical loss calculations; In addition, it was determined that the flow calculated in the Venturimeter has an error of 2.23% compared to the Rotameter, and with the orifice meter it is 0.55% and that the flow calculated in the analog flowmeter has an error of 5.26% compared to Rotameter.

El objetivo principal del presente trabajo de titulación fue: Realizar cálculos de pérdidas de energía en las tuberías, accesorios y medidores de flujo en el banco hidráulico del laboratorio de Operaciones y Procesos Unitarios de la Facultad de Ingeniería Química de la UNAP para su operación. La presente investigación cuantitativa fue de tipo descriptivo, se explicaron los resultados en el equipo de mecánica de fluidos, así como en los accesorios (codos, expansiones, medidores de flujo como el tubo de Venturi, placa orificio, rotámetro, etc.). El equipo, como está dirigido para fines académicos, cuenta con tubería de Acero Galvanizado de distintos diámetros (1/2", 3/4", 1 1/2", 1” y 2”), en el cual se pueden observar distintos fenómenos. Se determinó que las pérdidas totales por fricción experimental (Caudal experimental o real de 34.2 LPM) tienen un error del 26% en comparación con el calculado teóricamente (Caudal teórico utilizado de 30 LPM), y un error del 2% utilizando el caudal real para los cálculos de pérdidas teóricas; además se determinó que el caudal calculado en el Venturímetro tiene un error del 2.23% en comparación con el Rotámetro, y con el medidor de orificio es de 0.55% y que el caudal calculado en el caudalímetro analógico tiene un error del 5.26% en comparación con el Rotámetro.