CODOS DE TUBERIA

A menudo es más conveniente curvar un conducto o tubo que instalar un codo comercialmente hecho. La resistencia al flujo de un codo depende de la proporción del radio “r” del codo con el conducto dentro del diámetro D. En la figura se muestra que la resistencia mínima ocurre cuando la proporción r/D es aproximadamente “3”. La resistencia se da en términos de la proporción de longitud equivalente L_e/D, y por lo tanto, la ecuación:

 

Donde:

Le; longitud equivalente y es la longitud del conducto recto del mismo diámetro nominal como el accesorio que tendría la misma resistencia que está.

f_T; factor de fricción en el conducto al cual está conectado el accesorio.

Esta ecuación debe usarse para calcular el coeficiente de resistencia. La resistencia mostrada en figura  incluye tanto la resistencia del codo como la resistencia debido a la longitud del conducto en el codo. Cuando calculamos la proporción r/D, “r” se define como el radio a la línea del centro del conducto o tubo, denominado el radio medio .

Esto es, si Ro es el diámetro externo del conducto o tubo y Ri el interno:

 

 

 

EJEMPLO DE APLICACIÓN un sistema de distribución para propano liquido está hecho a partir de tubería de acero de 1^1/4 pulg con un grosor de 0.083 pulg. Se requieren varios codos de 90º para ajustarse al otro equipo del sistema. Las especificaciones requieren que el radio del interior de cada codo sea de 200mm. Cuando el sistema lleva 160L/min de propano a 25ºC, calcule la pérdida de energía en cada codo.

Solución. La ecuación de Darcy debe usarse para calcular la perdida de energía con la proporción Le/D para los codos. Primero, determinamos r/D, recordando que D es el diámetro interno del tubo y r es el radio a la línea central del tubo.

Donde Do=31.75mm, y el diámetro externo del tubo lo obtenemos de lo anexos, tendremos:

De acuerdo con la figura, encontramos que la proporción de longitud equivalente es aproximadamente 23. Ahora debemos calcular la velocidad para completar la evaluación de la perdida de energía de la ecuación de Darcy:

La aspereza relativa es:

D/Є=(0.0275m)/(4.6x10^-5m) = 598

Entonces, podemos encontrar , del diagrama de Moody visto anteriormente, en la zona de completa turbulencia. Ahora puede calcularse la perdida de energía: