Redes de bombas
Enviado por Stella • 25 de Junio de 2018 • 1.563 Palabras (7 Páginas) • 271 Visitas
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A.1 Ecuaciones para el cálculo de la velocidad de flujo en cada tubería.
La fórmula de Hazen-Williams tiene origen empírico.
Se usa ampliamente en los cálculos de tuberías para abastecimiento de agua. Su uso está limitado al agua en flujo turbulento, para tuberías de diámetro mayor de 2'' y velocidades que no excedan de 3 m/s.
La ecuación de Hazen-Williams usualmente se expresa así:
[pic 5]
Ecuación 3
Expresión en la que:
Q: gasto en litros por segundo
CH: coeficiente de Hazen y Williams
D: diámetro en pulgadas
S: pendiente de la línea de energía en metros por km
Para una tubería dada, la longitud, el diámetro y el coeficiente de resistencia son constantes.
La ecuación de Darcy-Weisbach es una ecuación ampliamente usada en hidráulica. Permite el cálculo de la pérdida de carga debida a la fricción dentro una tubería llena.
Se expresa así:
[pic 6]
Ecuación 4
Expresión en la que:
: pérdida de carga debida a la fricción en metros[pic 7]
: factor de fricción de Darcy el cual es a dimensional.[pic 8]
L: longitud de la tubería en metros.
D: diámetro de la tubería en metros.
V= velocidad media del fluido en metros por segundo.
g: aceleración de la gravedad en metros por segundo cuadrados.
A.2 Distribución de flujo el sistema
La distribución de flujo en el sistema de tuberías ramificadas se ve afectada por las características de flujo y diferentes variaciones geométricas. La mayoría de los estudios de distribución de flujo se realizan con una sola dimensión de análisis para obtener información general solamente. Sin embargo, se requiere un análisis detallado para encontrar efectos de los parámetros de diseño a la distribución de flujo.
La relación de área y diámetro de las ramas y la forma muestran un fuerte efecto sobre la distribución del flujo debido a la alta fricción y pérdida menor. distribución de flujo uniforme es uno de los requisitos comunes en el sistema de tuberías de ramificación y esto se puede lograr con un diseño bastante alta pérdida total.
B. SOLUCIÓN DE PROBLEMAS EN TUBERÍAS RAMIFICADAS
B.1 Solución problema 1
Se bombea agua de un río a dos depósitos A y B. La superficie del agua en el depósito A esta a la misma altura que la del río, mientras que en el depósito B es de 20 pies más altos.
El bombeo del río se lleva a cabo por medio de una bomba centrífuga, la ecuación de flujo relativo Q(ft/s³) y H (ft). A una velocidad constante, dada por H=75-10*Q².
Desde el río a un cruce J es una tubería acero común de 8 pulg. de diámetro y 500 ft. de largo. La rama J al depósito A es 5 pulg. de diámetro y 200 pies de largo. La rama de Jal depósito B es 6 pulg. de diámetro y 200 pies de largo.
Despreciando las pérdidas distintas de fricción de la tubería, calcular de la descarga de A y B. Tomar f como 0,007. Vea la representación del sistema en la figura 3.
[pic 9]
La ecuación de Darcy se puede reescribir como sigue:
[pic 10]
Ecuación 5
La aplicación de Bernoulli en el río y embalse A:
[pic 11]
Ecuación 6
[pic 12]
[pic 13]
Ecuación 7
Similar:
[pic 14]
Ecuación 8
[pic 15]
Ecuación 9
Pero por la continuidad:
[pic 16]
Ecuación 10
De la ecuación (7)
[pic 17]
Ecuación 11
Restando la ecuación (9) a partir de (7)
[pic 18]
Ecuación 12
[pic 19]
Ecuación 13
Sustituyendo en la ecuación (10) al cuadrado con valores para Q de la ecuación (11) da:
[pic 20]
Ecuación 14
Reorganización y agrupando términos:
[pic 21]
Ecuación 15
Cuadratura da:
[pic 22]
Ecuación 16
Tratando esto como una cuadrática en [pic 23]
[pic 24]
Ecuación 17
Y:
[pic 25]
Ecuación 18
De la ecuación (11)
[pic 26]
Ecuación 19
Solución:
[pic 27]
Solución A
[pic
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