Diseño y construccion de un banco de ensayo para el estudio de perdidas de carga por friccion y singularidad

• Ascencios T., David ^[1] ; Poma S., Rafael ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Agraria La Molina

     Universidad Nacional Agraria La Molina

     Perú

     
• Localización: Anales Científicos, ISSN-e 2519-7398, Vol. 75, Nº. 1, 2014 (Ejemplar dedicado a: Enero a Junio), págs. 116-124
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Designed, built and evaluated hydraulic test bench for studying head losses
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• Resumen
  • español

    En el presente trabajo se diseña, construye y evalúa un banco de pruebas hidráulico para el estudio de pérdidas de carga en elementos de un sistema de riego, el cual permitirá que los estudiantes internalicen los conceptos hidráulicos, para la elaboración de diseño de sistemas de redes a presión. El banco de pruebas está compuesto por una estructura de soporte, dos electrobombas centrífugas de 0,85 Hp, cinco líneas de conducción de agua (cada línea compuesta de diferentes singularidades para su respectiva evaluación), una válvula volumétrica y un recipiente de almacenamiento de agua con una capacidad de 350 l. El equipo de bombeo consta de accesorios que hacen posible la configuración en serie o en paralelo de la bomba, que brindan al banco de pruebas mayor presión o caudal, según los elementos a evaluar. El caudal de agua se mide con un caudalímetro electrónico de 1”. En la primera línea, se evalúa las pérdidas de carga por fricción en tuberías. En la segunda línea, se evalúa las pérdidas de carga en una válvula y las pérdidas de energía en una expansión y reducción con diferentes diámetros. En la tercera línea, se observa el comportamiento de válvulas hidráulicas con pilotos reductores y sostenedores de presión. En la cuarta línea, se evalúa la pérdida de carga en el Venturi y el filtro de anillos. En la quinta línea, se evalúa la presión en una red en paralelo y en serie, así como las pérdidas en singularidades como tees, codos y válvulas esféricas. En la evaluación de las tuberías, se calcula las pérdidas de carga teóricas mediante las fórmulas de Darcy-Weisbach, Hazen-Williams y Blasius y se compara con los resultados prácticos obtenidos con el banco de pruebas, de estas tres se elige la fórmula más adecuada utilizando la de equilibrio de NASH. En la evaluación de las singularidades, se determina la curva caudal vs pérdida de carga. El costo del banco de prueba es de S/. 5.500,00.

  • English

    In the present work we designed, built and evaluated a hydraulic test bench for studying head losses in elements of an irrigation system, which will allow students to internalize hydraulic concepts for the development of networks systems designs of pressurized irrigation systems. The test bench consists of a supporting structure, two centrifugal pumps of 0,85 Hp, 5 water transmission lines (each line composed of different singularities for its evaluation), a volumetric valve and a water storage container with a capacity of 350 l. The pumping equipment consists of accessories which permit configuration in series or parallel, which provide the test bench greater pressure or flow, according to the elements to evaluate. The water flow was measured with an electronic flow meter of 1”. In the first line it’s evaluated the friction head losses in pipes. On the second line it’s evaluated the head losses in a valve and energy losses in expansion and reduction with different diameters. The third line shows the behavior of hydraulic valves with pilot pressure reducers and holders of pressure. On the fourth line it’s evaluated the head losses in the Venturi and the filter of rings. In the fifth line pressure it’s evaluated the pressure on a network pipe in parallel and in series, also head losses in singularities as “tees”, elbows, and ball valves. In the evaluation of pipes, theoretical head losses are calculated by Darcy-Weisbach, Hazen-Williams and Blasius formulas and is compared with practical results obtained with the test bench. The most appropriate formula is chosen by using NASH equilibrium formula. In the evaluation of singularities the curve of flow vs head losses of head was determined. The cost of the test bench is S/. 5.500,00.