hidraulica unidad dos

2.1 TUBERIAS EN SERIE, PARALELO Y RAMIFICADAS
Los sistemas de tubería en la práctica industrial pueden ser aplicados para manejo de
líquidos como en agua en redes municipales, conjuntos habitacionales o sistemas
hidráulicos de complejos industriales, por su parte los sistemas holohidraulicos podrán
ser localizados en sistemas de control y potencia de maquinas CNC, robots, maquinas
transferautomatizadas etc. donde fundamental mente se aplica la ecuación de energía de
Bernoulli, la ecuación de continuidad (Q=V•A) y la ecuación de Darcy

Debiéndose analizar los circuitos desde dos perspectivas con las premisas o
comportamientos característicos.
Q1=Q2=Q3…
SERIE
TUBERIAS

Hf= Hf1+Hf2+Hf3…

PARALELO

QT=Q1+Q2+Q3…
Hf=Hf1=Hf2=Hf3…

Q1

QT

Ø1

Q2

Ø2

2

Q3Ø3

QT

Øa

Qa

H2

H1

QT

Øb

Øc

Ha=hb=hc=Hf

QT

Qb

Qc

Un sistema de tuberías puede ser ramificado guardando dos configuraciones diferentes
para sistemas municipales de manejo de flujo identificándose:
RED CERRADA
En el cual se caracteriza por que en un punto aguas arriba se ramifica o bifurca en un
sistema de tuberías (punto A).
Y en otra posición agua abajose vuelve a unir la totalidad de las ramificaciones (punto
B).
Pudiendo tener el sistema una o varias fuentes de ingreso de liquido (1, 2,3) y también
puede tener varias cargas dentro del mismo ,

1
3
2

B

A

RED CERRADA
Este tipo de sistemas se emplea para aspersión de campos agrícolas y deportivos o para
sistemas dosificadores en la industria alimenticia (líquidos)caracterizándose por una
fuente de suministro cargas que jamás volverán a unirse aguas abajo.

1

Los sistemas de distribución de agua potable municipal funcionan como una red mixta
covinando modos de la red cerrada y cargas de redes abiertas.
Los métodos de cálculo para estos sistemas son laboratorios e iterativos (aproximaciones
sucesivas)
En ingeniero hidráulico deberá en la planificación de redeslas expectativas de
crecimientos futuro e incluso márgenes de seguridad para tomas fuera de control.
Problema

1m

10m
9m

2m

10m

15m

10m

5m

5m

Se desea encontrar la tubería recta equivalente para utilizar la Bomba y manejar aceite
SAE 40 a 40
Datos
Pot bomba=? Succión
Hd=25-8=17m
Densidad agua=983.2 Kg/m³
Ls=16m
Accesorios= codo 90°+ salida del tanque +valvulacompuerta+ reducción
V1=3.1m/s
Q1=2” ced 40 Dint=0.0525 Q1=V1•d1
Q2=Q1

Descarga
Ø 1 ¼” ced 40=d2int=0.0351
Ld=36m
A de succión=1amp+4codos+I válvula compuerta.
FORMULAS

Considerando que el circuito maneja agua se emplearan nomogramas similares a los
empleados en la técnica de cálculo de Hazen Williams

Perdidas friccion succion
Ls=16m y las perdidas en tubo recto para 16m Q=402, Ø=2”NOMOGRAMA PAG 67.

Perdidas accesorios succión pag 68

Descarga

Ø= 1 ¼”

Region de flujo laminar o turbulento

Tubería cedula E/d Crane A-23=0-015
Entrar al diagrama de Moody, E/d=0.0013,f=0.021 del Crane A-24

Accesorios pag 58
Hfacc=0.7 aumento+4(0.7) codos+0.24 valvula de compuerta.
Hfacc= 3.74m

Nomograma pag 65

EFICIENCIA=80%

B)

EFICIENCIA=80%

ACEITE SAE40 A40

Problema2
Determinar el caudal que circula por los ramales A y B de la red de tuberías en paralelo
mostrado en la figura calculando los coeficientes de fricción en accesorios mediante el
Crane.

cople
a
•

4m

b

DATOS:
Øa=2 1/2” cedula 80
Øb= 2” cedula 40

Qa=?
Qb=?

10m

SOLUCION
1.-Expresar las perdidas del ramal a y b en términos de la velocidad

PROCEDIMIENTOPARA PROBLEMAS DE DOS RAMALES
1.- Establecer la ecuación de Darcy para cada ramal y factorizar en

2.-Estimamos un f a partir de la rugosidad relativa
3.-Se soluciona Ha y Hb y con f factorizando

4.-Igualamos Ha=Hb y despejamos una Va (o la Vb) en función de la otra velocidad
5.-Aplicamos la ecuación

En la siguiente expresión:

Sustituyendo esta ultima ecuación el valor obtenido...