A review of the methodologies for estimating the coefficient of losses in pipe curves under turbulent flow

Authors

  • José Juan Villegas-León Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño, Universidad Autónoma de Baja California, Ensenada, Baja California https://orcid.org/0000-0001-6593-1373
  • Alvaro Alberto López-Lambraño Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño, Universidad Autónoma de Baja California, Ensenada, Baja California/Hidrus, S.A. de C.V., Ensenada, Baja California/Grupo Hidrus S.A.S., Montería, Colombia https://orcid.org/0000-0002-7899-7985
  • Carlos Fuentes Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Jiutepec, Morelos https://orcid.org/0000-0003-4335-6413
  • Darío Aranda-Pérez Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño, Universidad Autónoma de Baja California, Ensenada, Baja California https://orcid.org/0000-0002-8883-9921
  • Alvaro Alberto López-Ramos Grupo Hidrus S.A.S., Montería, Colombia/ Hidrus, S.A. de C.V., Ensenada, Baja California, México/ Escuela de Ingeniería y Arquitectura, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Pontificia Bolivariana, Montería, Córdoba https://orcid.org/0000-0003-1116-4089

DOI:

https://doi.org/10.24850/j-tyca-2021-04-02

Keywords:

Pipe curves, loss of energy, loss coefficient, turbulent flow, flow in pipes, hydraulic modeling

Abstract

A review of the methodologies reported in the literature is presented to estimate the coefficient of losses in simple pipe curves and installed in series with L-shape, S, U and Z. The information is presented organized in chronological order and homogenized for comparison, providing the coefficient according to the angle of the curve, the ratio of the radius to the internal diameter and the Reynolds number. From this analysis, a summary is displayed where characteristics and parameters considered in each methodology are contrasted, as well as the presentation of results and validity specifications. With this it has been found that different methodologies are available to obtain the loss coefficient, through which different values are obtained, which may be due mainly to inequalities in the material analyzed and, in the factors, adopted in the investigations. The most studied simple and installed series curves are of 90º angle with gradual condition and U-shape (180º), respectively. The most suggested works to estimate the coefficient in curves are those of Kirchbach (1929) and Ito (1959, 1960); however, the Idel'chik (1966) manual presents the most extensive information for all the devices studied.

Author Biographies

José Juan Villegas-León, Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño, Universidad Autónoma de Baja California, Ensenada, Baja California

Profesor

Programa de Ingeniería Civil 

Maestría en Ingeniería 

Doctorado en Ciencias

Alvaro Alberto López-Lambraño, Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño, Universidad Autónoma de Baja California, Ensenada, Baja California/Hidrus, S.A. de C.V., Ensenada, Baja California/Grupo Hidrus S.A.S., Montería, Colombia

Ingeniero Civil 

Especialista en Ingeniería de Saneamiento Ambiental

Maestría en Recursos Hídricos 

Doctor en Hidrología 

Carlos Fuentes, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Jiutepec, Morelos

Profesor-Investigador 

Departamento de Irrigación

Darío Aranda-Pérez, Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño, Universidad Autónoma de Baja California, Ensenada, Baja California

Estudiante de Doctorado

Alvaro Alberto López-Ramos, Grupo Hidrus S.A.S., Montería, Colombia/ Hidrus, S.A. de C.V., Ensenada, Baja California, México/ Escuela de Ingeniería y Arquitectura, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Pontificia Bolivariana, Montería, Córdoba

Profesor-Investigador 

Facultad de Ingeniería Civil

Published

2021-07-14

How to Cite

Villegas-León, J. J., López-Lambraño, A. A., Fuentes, C., Aranda-Pérez, D., & López-Ramos, A. A. (2021). A review of the methodologies for estimating the coefficient of losses in pipe curves under turbulent flow. Tecnología Y Ciencias Del Agua, 12(4), 42–111. https://doi.org/10.24850/j-tyca-2021-04-02

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