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Práctica 2: Simulación de redes de distribución de agua. Parte I: Redes Ramificadas

PRÁCTICA 2

Simulación de redes de distribución de agua.
Parte I: Redes Ramificadas

Área Mecánica de Fluidos. Departamento Tecnología. Universitat Jaume I Manual de Prácticas de Fundamentos de la Mecánica de Fluidos

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Práctica 2: Simulación de redes de distribución de agua. Parte I: RedesRamificadas

Objetivo: El objetivo de esta práctica es introducir al alumno en el uso de un programa informático para el cálculo del comportamiento hidráulico de una red de distribución de agua a presión (EPANET) a través de la modelización de redes tanto de tipo ramificado como malladas. Descripción de la práctica: El software EPANET ha sido desarrollado por la Agencia para la Protección del MedioAmbiente de EEUU con el fin de disponer de una herramienta para el cálculo, entre otras cosas, del comportamiento hidráulico en sistemas de distribución de agua. En estos momentos es uno de los paquetes informáticos más completo que existe en el campo de la simulación de sistemas hidráulicos, hecho que unido a su distribución libre hace que sea el software más extendido. El EPANET permite lasimulación de todo tipo de redes de distribución de agua de una forma sencilla, con un número cualquiera de elementos hidráulicos incluyendo depósitos, sistemas de bombeo, bancos de válvulas, tuberías, uniones, etc utilizando tan solo el interface gráfico. Además, permite realizar cálculos incluyendo curvas de demanda y simular fugas en diferentes componentes de la red. El alumno deberá de simular una seriede redes de distribución de agua mediante este software para, a continuación, estudiar su comportamiento en diferentes condiciones de funcionamiento. La forma más sencilla e intuitiva de utilizar este programa es definir en primer lugar los elementos que componen el sistema como son depósitos, sistemas de bombeo, válvulas, etc, mediante el interface gráfico, definiendo, a continuación, cada unade sus características físicas. A continuación, tan solo es necesario unirlos mediante tuberías. Desarrollo Teórico Una red de distribución de agua es un conjunto de elementos hidráulicos (bombas, depósitos, tuberías, uniones, etc) utilizados para distribuir agua en una zona determinada. Un análisis de redes consiste en dadas las características físicas de las conducciones, diámetros, rugosidades,longitudes, así como de los restantes elementos de la red como válvulas, depósitos, etc.. y sus características funcionales, como tarado de las válvulas y presionadores, grado de apertura de las válvulas, etc..., y conocida al menos una altura piezométrica en uno de los nudos del sistema, determinar el caudal trasegado por cada una de las conducciones así como la altura piezométrica en todos losnudos restantes. Dentro de la red podemos distinguir los siguientes componentes: • Elemento: Componente de la red, como puede ser un tramo de una conducción, una válvula, una bomba, de tal manera que se tenga un comportamiento hidráulico muy bien definido. Línea: Conjunto de elementos de una red conectados entre dos puntos, a los cuales se les puede asociar una ecuación constitutiva que permitacaracterizar el comportamiento global de los elementos que constituyen la línea. Es decir, una relación entre el caudal circulante y la diferencia de alturas piezométricas existente entre ambos extremos de la línea. Nudo: Cada uno de los extremos de una línea. O bien, punto de la red en la que se conectan dos o más líneas.

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Los nudos los podemos clasificar como: • • • Nudos Fuente: Punto de la red que recibe un aporte externo de caudal Nudos de Consumo: Punto de la red en el que se realiza una extracción de caudal Nudo de Conexión: Punto en el que no...