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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
DISEÑO DE TUBERIASCurso: MECANICA DE FLUIDOS II
Docente: Ing. Carlos Enrique Chung Rojas
Integrantes:
Victor Hugo Vargas Pelaez Jean Maykol Pérez Ruiz Klinsman Romario Pilco
Camargo Kirlin Torres Rojas Katherin Lizbeth Lozada
Oliva
MORALES -2015
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DISEÑO DE TUBERIAS
Concepto de línea piezometrica, línea de energía y pérdida de carga:
V 12
2 g+P1γ
+Z1=V 2
2
2g+P2γ
+Z2+∑ hf 1−2
LÍNEA PIEZOMETRICA O LÍNEA GRADIENTE (L.P.)
indica por medio de su altura sobre el eje de la tubería la presión en cualquier punto de ella
LINEA DE ENERGIA
la línea de energía siempre desciende en la dirección del escurrimiento salvo que se coloque una bomba.
PERDIDAS DE CARGA
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CONTINUAS: se deben a la fricción y se calcula por medio de la fórmula de Darcy.
hf=f LD.V 2
2 g.
LOCALES: Dependen de las caracteriscas singulares en determinados
puntos de la tubería : una válvula, codo, un estrechamiento, etc. hloc¿K V2
2 g
Principales pérdidas de cargas locales en flujo turbulento
a) ENTRADA: hloc .=KV 2
2g
Bordes agudos k=0,50
Bordes ligeramente agudos k=0,26
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Bordes acampanados k=0,04
Bordes entrantes k=1,00
b) ENSANCHAMIENTO:K(V 1−V 2)
2
2g=K ¿
V 1=¿Velocidad de aguas arriba; V 2=¿velocidad aguas abajo
Brusco k=1,00
Gradual grafico de Gibson
c) CONTRACCION: ( 1cc−1) V2
2 g=K V
2
2g
V 2=¿Velocidad aguas abajo
Brusco k=tabla de weisbach
Gradual k=0,00
d) CAMBIO DE DIRECCIÓN: hloc .=KV 2
2g
v= velocidad media
Codo a 90º k=0.90
Codo a 45º k=0.42
Codo de curva fuerte k=0.75
Codo de curva suave k=0.60
e) VÁLVULAS: hloc .=KV 2
2g
v= velocidad media
Válvula de globo (totalmente abierta) k=10,00
Válvula de compuerta (totalmente abierta) k=0,19
Válvula check (totalmente abierta) k=2,50
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2.2 Abaco de Moody:
Tuberías Comerciales, cálculo:
Para tener en cuenta:
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Las tuberías comerciales son de diferentes materiales: fierro fundido, acero, asbesto-cemento, concreto, plomo, plásticos, etc. Cada material tiene una rugosidad característica propia, cuyo valor forma parte de la descripción técnica de la tubería. De otro lado debe tenerse presente que la rugosidad cambia con el tiempo. Después de varios años de uso una tubería es más rugosa de lo que era inicialmente.
A) Calculo de la perdida de carga hf:
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2.3.- POTENCIA
Se llama potencia de una corriente liquida a su energía por unidad de tiempo
Pot=γQH
2.4 SISTEMAS HIDRAULICOS EQUIVALENTE
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Se dice que dos sistemas hidráulicos son equivalentes cuando requieren la misma energía para que circule en cada uno de ellos el mismo gasto
Puede darse también de un sistema en serie que descarga a la atmosfera.
H= hf continuas + hf locales +
Q1=Q2=Q3=Q
TUBERIAS EN SERIE
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Sucede cuando dos tuberías o mas de diferente diámetro se hallan dispuestas una a continuación de otra de modo que por ellos escurre el mismo gasto.
La carga o energía disponible H debe ser igual a la suma de todas las pérdidas de carga que ocurren en el sistema (continuas y locales).
H=f 1L1D1.V❑21
2g+f 1
L1D1.V❑21
2g+∑ hloc
Q1=Q2=Q
Casos que se presentan:
1. La incógnita es la energía H.
2. La incógnita es el gasto:
Por medio de la ecuación (V1, V2 y Vn)
A1V1= A2V2=AnVn
V s=
2gH
1+∑ ( flDiAs2
Ai2+ KiAs
2
Ai2)
El gasto es evidente.
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Q= As. Vs
2.6. TUBERIA SOBRE LA LINEA DE GRADIENTE. SIFON. CAVITACIÒN
MAQUINAS HIDRAULICAS, SUMINISTRO POR BOMBEO
Las maquinas hidráulicas son de dos tipos bombas y turbinas: bombas aportan energía y las turbinas están accionadas por la fuerza de la corriente liquida.
Esquema Genérico de un Suministro por bombeo:
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∆ E=Hs+Hi+ P3−P0γ
+V 32
2 g+∑ hf 0−3
La potencia de la Bomba en Hp debe ser:
Pot= γ Q∆ E76
Si introducimos el coeficiente n de eficiencia de la bomba la potencia real es:
Pot= γ Q∆ En76
VALORES DE LA RUGOSIDAD ABSOLUTA K