Diseño y simulación de un banco hidráulico didáctico para la determinación de perdidas de energía por fricción del agua en tubería pvc y acero inoxidable

Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)Rios Rojas, JohnAlvarado Rojas, Carlos HumbertoEspinosa Mora, Sergio Andrés2021-03-022021-03-022020-07-21http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/2229Learning in a didactic way through laboratory practices is essential in technical and professional training. Currently, the Laboratory of Thermo Fluids of the university Antonio Nariño Headquarters south does not have an infrastructure that allows active learning on issues of energy loss due to fluid friction. On the other hand, it is necessary to carry out the simulation of a didactic tool with the possibility of analyzing the behavior of the variables of a turbulent fluid on two different types of materials, in this case PVC and stainless steel to carry out the comparison of the effect of the roughness of each material. The main objective is to achieve effective learning about major energy losses in pipes with different diameters and roughness, minor losses in accessories such as fittings and valves. The design and simulation process involves initially developing theoretical calculations that are the support for each type of test. A a environment simulación was developed in Java which allows analyzing the energy losses in the pipeline, making modifications to various parameters that intervene in this analysis. A physical prototype is made for data collection and comparing with the data provided by the simulator's graphical interface. Presentation documents were prepared as laboratory guides and technical information from the bank. The limitation that is placed on the algorithm is that during the interface the analysis of a fluid is performed, which in this case would be water, making some variations such as temperature. The implementation of the simulator was realistically based, giving an environment of quality, efficiency and flexibility in operation for future users.El aprendizaje de manera didáctica mediante prácticas de laboratorio es indispensable en la formación técnica y profesional. Actualmente, el laboratorio de Termo Fluidos de la Universidad Antonio Nariño Sede Sur no cuenta con una infraestructura que permita el aprendizaje activo en temas de pérdidas de energía por fricción de un fluido. Por otra parte, es necesario llevar a cabo la simulación de un banco didáctico con la posibilidad de analizar el comportamiento de las variables de un fluido turbulento sobre dos tipos de materiales diferentes, en este caso PVC y acero inoxidable para llevar a cabo la comparación del efecto de la rugosidad de cada material. El objetivo primordial es lograr el aprendizaje efectivo sobre perdidas mayores de energía en tuberías con diferentes diámetros y rugosidades, perdidas menores en accesorios como acoples y válvulas. El proceso de diseño y simulación implica desarrollar inicialmente cálculos teóricos que sean el respaldo para cada tipo de ensayo. Se desarrolla una interfaz didáctica en Java la cual permite analizar las pérdidas de energía en la tubería realizando modificaciones a varios parámetros que intervienen en este análisis. Se realiza un prototipo físico para toma de datos y comparando con los datos que da la interfaz gráfica del simulador. Se realizaron los documentos de presentación como guías de laboratorios e información técnica del banco. La limitación que se coloca al algoritmo es que durante la interfaz se realice el análisis de un fluido que en este caso sería el agua realizando algunas variaciones como la temperatura. La implementación del simulador se fundamentó en forma realista dando un ambiente de calidad, eficiencia y flexibilidad en la operación para los futuros usuarios.spaAcceso abiertoEenergíaFicción FlujoCaudal PVCPresiónAcero InoxidableRugocidadDiseño y simulación de un banco hidráulico didáctico para la determinación de perdidas de energía por fricción del agua en tubería pvc y acero inoxidableTrabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)EnergyFrictionFlowAffluentPressurePVCStainless SteelRoughnessinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Cengel, Y. (2019). Termodinámica. (9a. ed.) McGraw-Hill Interamericanade España S.L., 2012 Valera. J. (2005) Apuntes de Física. México, D.F: Proyecto Papime.Flórez Fernández, H. A. (2012). Programación orientada a objetos usando java. Bogotá, Colombia: Eco Ediciones.Hatum, P. A. F. (2018). Guía de laboratorio de mecánica de fluidos. Santa Marta. Editorial Unimagdalena.Heras, S. d. (2011). 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