Qué es Pérdida de cabeza

¿Qué significa la pérdida de cabeza?

La pérdida de carga se refiere a una medida de la energía disipada en un sistema de fluidos debido a la fricción a lo largo de una tubería o sistema hidráulico, y aquellas debidas a accesorios, válvulas y otras estructuras del sistema. La pérdida total de carga de un fluido a medida que se mueve a través de un sistema de fluidos es la suma de las pérdidas de carga por elevación, carga por velocidad y carga por presión.

La pérdida de carga es inevitable en los sistemas de fluidos reales que contienen líquidos o gases. Es el resultado de la fricción entre las paredes de una tubería y el fluido, la fricción entre las partículas del fluido a medida que se mueven entre sí y la turbulencia que se produce cuando el flujo del fluido es desviado u obstruido de alguna manera por componentes como como entradas y salidas de tuberías, bombas, válvulas y accesorios.

Al analizar los sistemas de tuberías, la pérdida de presión es de suma importancia debido a los efectos viscosos a lo largo del sistema, así como otras pérdidas de presión adicionales que surgen de los equipos adjuntos.

industriapedia explica la pérdida de carga

Se experimenta una reducción en la pérdida de carga cuando se reduce la velocidad del fluido, lo que a menudo se debe a la fricción de la tubería. Por el contrario, la velocidad del fluido puede aumentar por una variedad de razones, como una reducción en el diámetro de la tubería. Dichos cambios pueden reflejarse como un aumento en la pérdida de carga debido a un aumento en la fricción del sistema. La pérdida de carga también representa la energía utilizada para superar la fricción causada por las paredes de la tubería y otros componentes, especialmente en flujo turbulento.

Hay dos tipos de pérdida de cabeza:

1. Gran pérdida de carga, que se debe a la fricción en tuberías y conductos.
2. Pérdida de carga menor, que se debe a componentes como válvulas, accesorios, codos y tees

Figura 1. Pérdida de carga menor causada por obstáculos tales como cambios en la forma de la tubería y codos.

La cantidad de pérdida de carga depende de muchos factores, como la velocidad del flujo, la longitud y el diámetro de la tubería y la rugosidad de la tubería, que determina la variable de fricción y el número de Reynolds en el flujo.

Aunque la pérdida de carga representa una pérdida de energía, la pérdida total de energía del fluido no es segura. La pérdida de carga resultante de la fricción produce un aumento equivalente en la energía interna, es decir, un aumento en la temperatura del fluido.

La mayoría de los métodos practicados para evaluar la pérdida de carga debido a la fricción se basan casi por completo en pruebas experimentales.

La pérdida de carga es una medida de la reducción en la carga total del fluido a medida que se mueve a través de un sistema de tuberías. La pérdida de carga que ocurre a lo largo de la pared de la tubería se llama pérdida por fricción. La pérdida de carga debido a la fricción. H_F en una tubería dada para una descarga dada está determinada por la ecuación de Darcy-Weisbach:

dónde:

f = factor de fricción (sin unidades)

L = longitud de la tubería (pies)

D = diámetro de la tubería (pies)

v = velocidad del fluido (pies/seg)

g = aceleración gravitacional (ft/seg)²)