hidraulica

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Universidad Nacional Experimental de los Llanos Occidentales
“Ezequiel Zamora”
San Carlos-Cojedes

















San Carlos, enero de 2014
Tuberías en Serie
Un sistema de tuberías en serie está formado por un conjunto de tuberías conectadas una a continuación de la otra y quecomparten el mismo caudal. Las tuberías pueden o no tener diferente sección transversal.
Para un sistema general de n tuberías en serie se verifica que:
El caudal es el mismo en todas las tuberías (ecuación de continuidad)


La pérdida de carga total en todo el sistema es igual a la suma de las pérdidas en cada una de las tuberías:



Donde  y  son las pérdidas primarias ysecundarias en cada una de las tuberías del sistema.
Se entiende por perdida de carga primaria, a la perdida de carga producida en la tubería.
Se entiende por perdida de carga secundaria (perdida de carga local), a la perdida de carga producida en algún accesorio que interrumpe la tubería. Los accesorios pueden ser cuplas, niples, codos, llaves o válvulas, "T", ampliaciones (gradual o brusca),reducciones (gradual o brusca), uniones, etc. Debido al valor de esta magnitud, se recomienda que esta pérdida sea considerada en el cálculo de la perdida de carga de la tubería.
Ejemplo:
Sistema de 3 tuberías en serie entre A y B

Tuberías en paralelo
Un sistema de tuberías en paralelo está formado por un conjunto de tuberías que nacen en un mismo punto inicial y terminan en un único punto final.Para un sistema general de n tuberías en paralelo se verifica que:
El caudal total del sistema, es la suma de los caudales individuales de cada una de las tuberías (ecuación de continuidad)

La pérdida de carga total del sistema es igual a la pérdida de carga de cada una de las tuberías:


Donde  y  son las pérdidas primarias y secundarias en cada una de las tuberías del sistema.Ejemplo:
Sistema de 3 tuberías en paralelo entre A y B


Tuberías Ramificadas
Se habla de tuberías ramificadas cuando el fluido se lleva de un punto a varios puntos diferentes. Este caso se presenta en la mayoría de los sistemas de distribución de fluido, por ejemplo una red de tuberías de agua en una vivienda. En este caso el sistema de tuberías se subdivide en ramas o tramos, que partende un nodo hasta el nodo siguiente. Los nodos se producen en todos los puntos donde la tubería se subdivide en dos o más, pudiéndose añadir nodos adicionales en los cambios de sección para facilitar el cálculo. En este caso para cada nodo se cumple la ecuación de continuidad:
Formula de Continuidad:

Y en cada tramo, entre dos nodos, se cumple la ecuación de Bernoulli generalizada:Formula de Energía:

Ejemplo:


Sistema de Tuberías Abiertas
Las redes abiertas son sistemas de tuberías que se interconectan unas con otras sin llegar a formar circuitos. Están constituidas por extremos, nudos y tramos. Los extremos de las redes abiertas pueden ser tanques abiertos, descargas a la atmósfera o nudos. En los tanques abiertos, generalmente denotados con letrasmayúsculas (A, B y C) la energía total para puntos ubicados en la superficie libre del fluido es igual a la energía potencial (z), es decir, las cargas de energía cinética (v2/2g) y de presión (p/γ) son iguales a cero; en las descargas a la atmósfera (extremo E) la energía total es la suma de la energía potencial y carga de velocidad. Los extremos del tipo nudo (D y F) indican que el sistema de tuberías sesigue ramificando, pero que para el análisis sólo se considerará hasta el propio nudo; en este caso la energía total se calcula sumando la energía potencial, la energía cinética y la carga de presión.

Los nudos internos, denotados con letras minúsculas (i e j) son los puntos conectores de 3 ó más tramos de tubería (denotados por números) En una red abierta, se debe cumplir la ecuación de...