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Mecanica de Fluidos
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27/1/2015 tutorial_42ocwus
http://ocwus.us.es/ingenieriaagroforestal/hidraulicayriegos/temario/Tema%202.Conducciones%20forzadas/tutorial_42.htm 1/3
tutorial_42Autores:(course_default)
Conduccionescerradas
Tabladecontenidos
A. ndiceB. Prdidadecargapor
rozamientoentuberas1. Ecuacingeneral
deDarcyWeisbach
2. Rugosidadabsolutayrugosidadrelativa.
3. VelocidaddefriccinyNdeReynoldsdelarugosidad.
4. Coeficientedefriccin.Teoradelacapalmite
5. Factordefriccinenrgimenlaminar.
6. Subcapalaminar.Comportamientohidrodinmicodetuberas.
7. ExperienciasdeNikuradse.Valordelcoeficientedefriccinsegnelrgimendefuncionamiento.
8. DiagramadeMoody
9. Variacionesconelusodelarugosidadabsoluta.Envejecimientodetuberas.
10. Frmulasempricasparaelclculodetuberas
11. Frmulasparaelrgimenturbulentoliso.
12. Frmulasparaelrgimenturbulentoenlazonadetransicin.
13. Frmulasparaelrgimenturbulentorugoso.
14. Problemastipodeflujoentuberas
15. Prdidasdecargalocalizadas
16. Ecuacinfundamentaldeprdidaslocalizadas
17. CoeficienteKdelaecuacin
fundamentalde
TuberasenserieNosreferimosalhablardetuberasenserieaunaconduccinenlneacompuestadevariosdimetroscomosemuestraenlafigura3.47.Enellassecumplenlassiguientesleyes:
Q1=Q2=Q3=...=Q
hr=hr1+hr2+hr3
Figura3.47.Conduccincompuestaportuberasenserie
Senospuedenplantearlassiguientescuestionesalahoraderesolverunsistemaasi:
a)ConocemosQ,Li,Di,,ki,determinarhr
Es un problema simple de clculo de tuberas (epgrafe 2.4, caso I). Determinamos las prdidas decargaencadatramo,incluidaslasprdidaslocalizadassiprocede,yalfinalsesuman.
b) Dada una conduccin en serie con distintos dimetros y/o rugosidades, determinar el dimetroequivalenteDdelamisma.
Expresamosenprimerlugarlaperdidadecargalocalizadasenfuncindelcaudal:
SustituyendostaytambinlafrmuladeDarcyWeisbachenlaecuacinanterior,seobtiene:
(7)
DondedespejaramoseldimetroD.
A menos que las longitudes sean pequeas, la influencia de las prdidas de carga locales esdespreciableentalcaso,laecuacinanterioradoptaralaforma:
(8)
Sisuponemosquef1=f2=f3=....=f,laecuacinanteriorsesimplificams:
(9)
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fundamentaldeprdidaslocalizadas
18. Prdidaslocalizadasenunensanchamientobruscodeseccin
19. Prdidaslocalizadasenunensanchamientogradualdeseccin
20. Prdidaslocalizadasenunestrechamientobruscodeseccin
21. Prdidaslocalizadasenunestrechamientogradualdeseccin(tobera)
22. Otrasprdidaslocalizadasdeinters
23. Mtododelongituddetuberaequivalente
24. Ecuacingeneraldeprdidadecargatotalentuberas.Coeficientetotaldeprdidasdecarga.
25. Consideracionesprcticasparaevaluarlasprdidasdecargalocalizadas.
26. Clculodetuberas
27. Velocidadesrecomendablesparaeltransporte
28. Diseoeconmicodetuberas.Conceptodedimetroptimo.
29. bacos,diagramasytablasparaladeterminacindeprdidasdecargaentuberas.
30. Funcionamientodeunatuberaporgravedad.
31. Funcionamientodeunatuberaenimpulsin.
32. Timbrajedetuberas
33. Consideracionessobrelasdepresiones.
34. Vaciadoylimpiezadetuberas.
35. Influenciadelasbolsasdeaireenelfuncionamientocorrectodelasinstalacionesdegravedadeimpulsin.
(9)
LoprimeroquepuedehacerseescalculareldimetroequivalenteDa travsde laecuacin (9).Unavez conocido D y tambin la prdida de carga correspondiente, el caudal Q se obtienemediante lafrmuladeColebrooklacuales:
(10)
Engeneral, los resultadosantesobtenidosutilizando laecuacin (9)podranconsiderarsedefinitivosperosiqueremosmsexactitud,determinamoslosdistintosficonlaayudadelvalorprximodeQqueyatenemos,yterminamosderesolverelproblemaconlaecuacin(7)y(8).y/oconlaecuacin(9).
c)ConocidosLi,Di,Ki, ,hr,determinarQ.
Es el mismo problema anterior. Calculando el dimetro equivalente D, la obtencin del caudal esinmediatautilizandolaecuacindeColebrook.
d)EldimetroDquecumple los requisitosexigidosenuna instalacinnoserengeneralcomercial.Se trata de sustituirla por otra conduccin equivalente que utilice los dimetros comerciales D1 pordefectoyD2porexceso.
LaslongitudesparcialesLidedimetroD1yL2(L2=LL1)dedimetroD2,seobtienendelaecuacin(9).
obienlaecuacin(8)sisedeseamayorprecisin:
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impulsin.36. Tuberascon
distribucinuniformeydiscretadecaudales
37. CoeficientedeChristiansen
38. Presionesenelorigendelramalportaemisores
39. Asociacindetuberas.
40. Tuberasenserie
41. Tuberasenparalelo
Hidraulicayriegos
Copyright2007,AutoresyColaboradores..Salas,A.F.,Salas,A.F.,Urrestarazu,L.P.(2008,August05).tutorial_42.RetrievedJanuary28,2015,fromocwusWebsite:
http://ocwus.us.es/ingenieriaagroforestal/hidraulicayriegos/temario/Tema%202.Conducciones%20forzadas/tutorial_42.htm.EstaobrasepublicabajounalicenciaCreativeCommonsLicense.