DOCENTE: Ozeta Garcia, Julissa
CURSO: Laboratorio Mecánica de Fluidos
TEMA: perdidas de carga
ALUMNO: Cortez Chasquero Jyeferson
AÑO:2026
I. OBJETIVO
Objetivo General
Realizar las mediciones experimentales y cálculos necesarios para determinar las
pérdidas de carga por fricción y pérdidas localizadas en sistemas de tuberías.
Objetivos Específicos
Determinar las pérdidas de carga en una válvula de compuerta.
Analizar las pérdidas de carga en una tubería recta.
Determinar las pérdidas localizadas producidas por curvas.
Calcular el factor de fricción experimental y compararlo con el factor teórico de
Blasius.
Analizar el comportamiento del flujo mediante el número de Reynolds.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
Las pérdidas de carga representan la disminución de energía que experimenta un
fluido durante su circulación por una tubería. Estas pérdidas pueden clasificarse en:
Pérdidas por fricción
Son ocasionadas por el rozamiento entre el fluido y las paredes internas de la tubería.
𝐿 𝑉2
ℎ𝐹 = 𝑓 ( ) ( )
𝐷 2𝑔
Donde:
ℎ𝐹 : pérdida por fricción (m)
𝑓: factor de fricción
𝐿: longitud de la tubería (m)
𝐷: diámetro interno (m)
𝑉: velocidad del flujo (m/s)
Número de Reynolds
Permite determinar el régimen de flujo.
𝑅𝑒 =
Donde:
𝑉: velocidad del flujo (m/s)
𝐷: diámetro interno (m)
𝜈: viscosidad cinemática (m²/s)
𝑉𝐷
𝜈
Factor de Fricción de Blasius
Para flujo turbulento en tuberías lisas:
𝑓=
0.3164
𝑅𝑒 0.25
Pérdidas Localizadas
Las pérdidas localizadas se producen por accesorios hidráulicos como válvulas,
curvas, codos y reducciones.
ℎ𝐵 = 𝐾 (
𝑉2
)
2𝑔
Donde:
ℎ𝐵 : pérdida localizada
𝐾: coeficiente de pérdida
III. MATERIALES Y EQUIPOS
Banco hidráulico.
Módulo de pérdidas de carga H16.
Cronómetro.
Regla metálica.
Piezómetros.
Manómetro diferencial.
Agua como fluido de trabajo.
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Se conectó el módulo H16 al banco hidráulico.
2. Se eliminó el aire presente en los piezómetros.
3. Se reguló la válvula de compuerta para obtener diferentes presiones entre 0.10
y 0.50 bar.
4. Se registraron los caudales y las lecturas piezométricas correspondientes.
5. Se calcularon las velocidades, pérdidas de carga, número de Reynolds y
factores de fricción.
6. Se analizaron las pérdidas localizadas producidas por las curvas del sistema.
V. RESULTADOS
Tabla 1. Resultados para el circuito azul
Presión Presión Caudal
(bar)
(m.c.a.)
(L/s)
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
0.276
0.26
0.243
0.229
0.216
0.208
0.184
0.16
0.136
Caudal Piezómetro Piezómetro Piezómetro
(m³/s)
1-2 (mm)
3-4 (mm)
5-6 (mm)
2.76×10⁻⁴
2.60×10⁻⁴
2.43×10⁻⁴
2.29×10⁻⁴
2.16×10⁻⁴
2.08×10⁻⁴
1.84×10⁻⁴
1.60×10⁻⁴
1.36×10⁻⁴
854 / 302
858 / 368
856 / 426
854 / 474
850 / 512
848 / 530
840 / 588
832 / 634
826 / 678
900 / 592
894 / 616
888 / 642
884 / 664
878 / 682
874 / 690
868 / 720
862 / 744
856 / 768
Tabla 2. Resultados para la válvula de compuerta
Manómetro
(h_L) (m) (Q) (m³/s)
(bar)
% Flujo
Velocidad
(V) (m/s)
K
2.76×10⁻⁴
2.60×10⁻⁴
2.43×10⁻⁴
2.29×10⁻⁴
2.16×10⁻⁴
2.08×10⁻⁴
1.84×10⁻⁴
1.60×10⁻⁴
1.36×10⁻⁴
100
94
88
83
78
75
67
58
49
1.9
1.79
1.67
1.58
1.49
1.43
1.27
1.1
0.94
5.43
9.19
14.08
19.75
26.64
33.68
48.55
73.23
111.61
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
Tabla 3. Resultados para la tubería recta
1184 / 606
1176 / 658
1168 / 712
1158 / 752
1150 / 788
1146 / 804
1130 / 858
1118 / 904
1104 / 928
Manómetro
(bar)
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
(h_L)
(m)
0.308
0.278
0.246
0.22
0.196
0.184
0.148
0.118
0.088
(Q)
(m³/s)
2.76×10⁻⁴
2.60×10⁻⁴
2.43×10⁻⁴
2.29×10⁻⁴
2.16×10⁻⁴
2.08×10⁻⁴
1.84×10⁻⁴
1.60×10⁻⁴
1.36×10⁻⁴
(V)
(m/s)
1.9
1.79
1.673
1.576
1.487
1.432
1.267
1.101
0.936
Log₁ ₀
(Q)
-3.5591
-3.585
-3.6144
-3.6402
-3.6655
-3.6819
-3.7352
-3.7959
-3.8665
Log₁ ₀
(f)
Reynolds
(f) Real
(h_L)
Blasius
-0.5114
22666 0.0064 0.01095
-0.556
21352 0.00649 0.01113
-0.6091
19956 0.0066 0.01128
-0.6576
18806 0.0067 0.01136
-0.7077
17739 0.0068 0.01137
-0.7352
17082 0.00687 0.01151
-0.8297
15111 0.00708 0.01183
-0.9281
13140 0.00733 0.01248
-1.0555
11169 0.00764 0.01288
Tabla 4. Resultados para las Curvas
Manómetro
(bar)
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
(h_L)
(m)
0.578
0.518
0.456
0.406
0.362
0.342
0.272
0.214
0.176
(Q)
(m³/s)
2.76×10⁻⁴
2.60×10⁻⁴
2.43×10⁻⁴
2.29×10⁻⁴
2.16×10⁻⁴
2.08×10⁻⁴
1.84×10⁻⁴
1.60×10⁻⁴
1.36×10⁻⁴
Coeficiente K
Manómetro
(bar)
(K_B)
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
2.86
2.89
2.9
2.9
2.91
2.94
3
3.11
3.55
Promedio 𝐾𝐵 = 3.01
(V)
(m/s)
1.9
1.791
1.674
1.577
1.488
1.433
1.267
1.102
0.937
(V^2/2g)
(f)
Reynolds
(m)
Blasius
0.184
22666 0.0258
0.163
21352 0.0262
0.143
19956 0.0266
0.127
18806 0.027
0.113
17739 0.0274
0.105
17082 0.0276
0.082
15111 0.0285
0.062
13140 0.0296
0.045
11169 0.0308
(h_F)
(m)
0.0523
0.0473
0.0418
0.0378
0.0341
0.0319
0.0258
0.0203
0.0152
(h_B)
(m)
0.526
0.471
0.414
0.368
0.328
0.31
0.246
0.194
0.161
GRAFICA:
(eje X)
(eje Y)
0.184
0.163
0.143
0.127
0.113
0.105
0.082
0.062
0.045
0.526
0.471
0.414
0.368
0.328
0.31
0.246
0.194
0.161
VI. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
(eje Y)
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
0,05
0,1
0,15
0,2
Los resultados obtenidos muestran que al disminuir el caudal también disminuye la
velocidad del flujo, ocasionando una reducción progresiva de las pérdidas de carga
tanto en la válvula de compuerta como en la tubería recta y las curvas.
Los números de Reynolds calculados estuvieron comprendidos entre 11169 y 22666,
valores superiores a 4000, indicando que el flujo se mantuvo en régimen turbulento
durante toda la experiencia.
El factor de fricción experimental presentó valores ligeramente superiores a los
calculados mediante la ecuación de Blasius. Esta diferencia puede atribuirse a la
rugosidad de la tubería, errores de lectura de los instrumentos y pérdidas adicionales
no consideradas por el modelo teórico.
En el análisis de curvas se observó una relación lineal entre la pérdida localizada ℎ𝐵 y
la energía cinética del flujo (𝑉 2 /2𝑔), obteniéndose un coeficiente promedio 𝐾𝐵 = 3.01,
representativo de las pérdidas ocasionadas por cambios de dirección del flujo.
VII. CONCLUSIONES
1. Se determinaron experimentalmente las pérdidas de carga en una válvula de
compuerta, observándose un incremento del coeficiente de pérdida conforme
disminuyó el caudal.
2. Los valores del número de Reynolds indicaron que el flujo fue turbulento
durante toda la práctica.
3. El factor de fricción experimental fue ligeramente superior al teórico de Blasius
debido a condiciones reales de operación y rugosidad de la tubería.
4. Las pérdidas localizadas producidas por las curvas mostraron una relación
directamente proporcional con la energía cinética del flujo.
5. El coeficiente promedio de pérdida para las curvas fue 𝐾𝐵 = 3.01, valor que
caracteriza el comportamiento hidráulico del accesorio analizado.
VIII. RECOMENDACIONES
1. Eliminar completamente el aire atrapado en los piezómetros antes de iniciar las
mediciones.
2. Realizar lecturas cuando el sistema haya alcanzado condiciones estables.
3. Verificar periódicamente la calibración de los instrumentos de medición.
4. Repetir las mediciones varias veces para reducir el error experimental.
5. Mantener limpias las tuberías y accesorios para evitar alteraciones en el flujo.
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