Diseño hidraulico

UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

HIDRÁULICA I


REDES MALLADAS (METODO DE HARDY CROSS)


MEMORIA TECNICA




FACILITADOR: ING. MIREYA LAPO







CÁLCULO DE REDES MALLADAS

METODO DE HARDY CROSS

Ejemplo 7.1.- Libro Guía
La red mostrada en la siguiente figura tiene una válvula en la tubería 2-3, la cual seencuentra parcialmente cerrada y produce una pérdida menor local de 10.0V2-32/2g, la presión en el punto 1 es 100 m.c.a. Analizar los caudales y presiones en la red. Los diámetros (en milímetros) y las longitudes en metros para cada una de las tuberías son los indicados. Los caudales están dados en l/s.

DATOS
Viscosidad cinemática = 0.00000114 m2/s
Rugosidad Absoluta = 0.00006 m.RESOLUCIÓN.

La resolución se basa fundamentalmente en una suposición inicial de caudales en cada uno de los tramos de la red y a lo largo del proceso ir corrigiendo esta imposición. Por lo cual este método es un proceso de comprobación de diseño, ya que todas las características de la tubería (d, ks, ∑km, l) son conocidas.

Para ir corrigiendo los caudales se realiza este procedimiento, el cual estáseñalado para la primera fila.

1. Se define la geometría de la red, identificando en forma coherente los nodos de consumo y los circuitos. Teniendo siempre en cuenta que se cumpla la conservación de la masa.
i=1mQe=i=1NuQD
Donde
Qe= Caudales que alimenta la red.
QD= Caudales consumidos en cada nudo.

Ejemplo:
Para nuestro caso se tienen los siguientes caudales de consumo, con locual se obtiene el caudal de abastecimiento de esta red.

Qe=60+40+30+30+40
Qe=200 l/s

2. Se distribuye de forma arbitraria los caudales que circulan por cada línea (tubería). Y se le asigna el signo correspondiente según el orden en que circula en el circuito correspondiente.

En la siguiente figura se muestra la distribución de caudales para nuestro ejemplo.

3. A continuaciónse procede a realizar el cálculo de la red, para dicho análisis se ha utilizado una hoja de cálculo que se mostrara a continuación. Y se detallara cada uno de los cálculos realizados.

Circuito | Tramo | D | D | L | Re | Q | V | f col | kfm | HL  | HL/Q  | ∆Q | Corrección | Q2 |
  | Inicio | Fin | (m) | (mm) | (m) |   |   | (m/s) |   |   |  m |   |   | ∆ |   |
1    | 1 | 2 | 0,25 | 250 |500 | 535631,0092 | 0,12 | 2,445 | 0,015701197 | - | 9,565 | 79,709 | -0,00533392 |   | 0,115 |
| 2 | 5 | 0,1 | 100 | 200 | 111589,7936 | 0,01 | 1,273 | 0,020459148 | - | 3,381 | 338,095 | -0,00533392 | -0,009771609 | 0,014 |
| 6 | 5 | 0,2 | 200 | 600 | 223179,5872 | -0,04 | 1,273 | 0,017500128 | - | -4,338 | 108,449 | -0,00533392 |   | -0,045 |
| 1 | 6 | 0,25 | 250 | 300 | 357087,3395 |-0,08 | 1,630 | 0,016262069 | - | -2,642 | 33,022 | -0,00533392 |   | -0,085 |
| | | | | | | | | | | 5,966 | 559,275 | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |
Circuito | Tramo | D | D | L | Re | Q | V | f col | kfm | HL  | HL/Q  | ∆Q | Corrección | Q2 |
  | Inicio | Fin | (m) | (mm) | (m) |   |   | (m/s) |   |   |  m |   |   | ∆ |   |
2    | 2 | 3 | 0,15 | 150 |400 | 371965,9786 | 0,05 | 2,829 | 0,01733443 | 10 | 22,942 | 458,835 | -0,009771609 |   | 0,040 |
| 3 | 4 | 0,1 | 100 | 200 | 111589,7936 | 0,01 | 1,273 | 0,020459148 | - | 3,381 | 338,095 | -0,009771609 |   | 0,000 |
| 5 | 4 | 0,15 | 150 | 400 | 148786,3914 | -0,02 | 1,132 | 0,018902375 | - | -3,291 | 164,540 | -0,009771609 |   | -0,030 |
| 2 | 5 | 0,1 | 100 | 200 | 52068,68762 |-0,004666 | 0,594 | 0,022722368 | - | -0,818 | 175,209 | -0,009771609 | -0,00533392 | -0,009 |
| | | | | | | | | | | 22,214 | 1136,679 | | | |
Primera Interacción




Columna 1:
Circuito en análisis.

Columna 2 y 3:
Inicio y fin del tramo.

Columna 4:
Diámetro interno de la tubería.

Columna 6:
Longitud de la...