Hidraulica en tuberias

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HIDRÁULICA

BIBLIOGRAFÍA
• PEREZ FRANCO, D. Curso de actualización: Selección de Bombas y tuberías para uso agrícola. Montevideo, noviembre. 1998 • PIZARRO, F. Riegos Localizados de alta frecuencia. Ed. MundiPrensa. España. 1990 • RODRIGO LOPEZ J. HERNANDEZ ABREU, J.M. PEREZ REGALADO, A, Y GONZALEZ HERNANDEZ, J. Riego localizado. Ed. Mundi-Prensa. España. 1992 • SOTELO, G. Hidráulica General.Limusa. Mexico. 1998

Tuberías
Las tuberías trabajando “a presión” permiten conducir el agua, aún a contrapendiente. Para eso requieren de cierta cantidad de energía por unidad de peso, proporcionada por una unidad de bombeo.

Ventajas
Conducen el agua directamente a los puntos de aplicación No existen pérdidas de agua No dificultan las operaciones de las máquinas ni el tránsito Requierenmenos mantenimiento y conservación que los canales en tierra y las regueras

Desventajas
El costo

Materiales más comunes para uso agrícola
Plásticos (PVC, PE) Aluminio Acero galvanizado

Cuadro 6.1: Diámetros hidráulicos de tuberías de PVC
Diámetro Nominal 25 32 40 50 63 75 90 110 125 140 160 180 200 250 315 355 400 500 4 Presión nominal de trabajo en Kg/cm2 6 10 22.0 36.4 46.4 59.270.6 84.6 103.6 117.6 131.8 150.6 169.4 188.2 235.4 296.6 334.2 376.6 28.4 36.0 45.2 57.0 67.8 81.4 99.4 113.0 126.6 144.5 162.8 180.8 226.2 285.0 16 21.2 27.2 35.2 42.6 53.6 63.8 76.6 93.6 106.4 119.2 136.2

47.2 59.4 71.4 86.4 105.6 120.0 134.4 153.6 172.8 192.0 240.2 302.6 341.0 384.2 480.4

Diámetros hidráulicos de tuberías de polietileno (PEBD)

Diámetro Nominal 10 12 16 20 25 32 40 5063

PE micro riego 2.5 8.0 10.0 13.6 17.6

PE 32 Presión Nominal en Kg/ cm2 4 6 10

21.0 28.0 35.2 44.0 59.2

20.4 26.2 32.6 40.8 51.4

18.0 23.2 29.0 36.2 45.8

Diámetros y espesores de tuberías de aluminio extruído

Diámetro nominal pulgadas 1 1/3 2 2 3/4 3 3 1/2 4 5 6 (mm) 33.9 50.8 69.9 76.2 88.9 101.6 127 152.4

Espesor (mm) 1.00 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.32 1.47

Diámetrointerno(mm) 31.9 48.3 67.3 73.7 86.4 99.1 124.4 149.5

TEOREMA DE BERNOULLI
P1 P2

Z1 Z2

P1 + Z1 = P2 + Z2

La “carga” total de una partícula de agua es igual a la presión en el punto, la energía de posición respecto de un plano de referencia y la componente cinética (dada por la velocidad) H = Presión + Energía Potencial + Energía cinética H= P + Z + V 2 / 2g

1

2

Z1

Z2P1 + Z1 + V12 /2g

= P2 + Z2 + V22 /2g

Esto es válido sólo en ausencia de fricción. En realidad la ecuación queda así: P1 + Z1 + V12 /2g = P2 + Z2 + V22 /2g + hf

Z1 = Z2 (no hay cambio de posición) V1 = V2 (no hay cambio de sección) por lo tanto Es decir que P1 = P2 + hf P1 > P2

Se ha perdido algo de la presión en vencer la fricción

Z1

Z2

En este caso Pero

Z1 = Z2 V1 esmayor a V2

Por consiguiente P1 tiene que ser menor a P2 para mantener la igualdad de Bernoulli (Principio del difusor)

P1 + Z1 + V12/2g = P2 + Z2 + V22/2g

RÉGIMEN HIDRÁULICO Movimiento del agua en tuberías rectas Régimen laminar • -El agua se desplaza en capas cilíndricas concéntricas al eje de la tubería. • -La velocidad decrece desde el eje a las paredes del tubo. • -El rozamiento se daentre las capas de agua entre si y entre la más externa y la pared del tubo (velocidad mínima). Régimen laminar
El régimen laminar se consigue con: baja velocidad del agua en la tubería tuberías de diámetro muy chico No se da normalmente en riego

Régimen turbulento • - Las partículas de agua no siguen trayectorias definidas, entrecruzándose. • - Gran rozamiento de las moléculas de agua contralas paredes del tubo. Régimen turbulento

El régimen del agua en las tuberías se ve influenciado por: Nº de Reynolds (Re)

Re =

V *D

ν

v = m/s; D= m ; v = viscosidad cinemática m2/s

v (10º C) = 1.31 x 10-6 m2/s v (20º C) = 1.01 x 10-6 m2/s
Re < 2000, Régimen laminar Re > 4000, Régimen turbulento 2000< Re < 4000, hay incertidumbre sobre el régimen

Rugosidad relativa de la...
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