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Mecánica de Fluidos para Sistemas de Agua por Gravedad y Bombeo

Indice
Página
Consulta Glosario Introducción Conceptos Generales ¿De dónde salió la Ecuación de la Continuidad? La Ecuación de la Continuidad para tuberías de secciones múltiples La Energía en un sistema perfecto: El Teorema de Bernoulli Sistemas Imperfectos: Fricción y el Teorema de Bernoulli Bombas y Turbinas: El Teorema deBernoulli Situaciones Típicas i) Flujo natural ii) Flujo controlado: Válvulas abiertas iii) Flujo controlado: Válvulas cerradas iv) Bombeo v) Ecuación general para sistemas de distribución Situaciones especiales i) Tuberías en paralelo ii) Fuentes de agua a diferentes alturas Apéndices Energía cinética de un fluido Energía potencial de un fluido Pérdidas por fricción y el número de ReynoldsParámetros de diseño en un sistema de agua Ejemplos resueltos Flujo natural Flujo natural con tuberías de diferentes diámetros y longitudes Sistema de tomas sencillo (llaves abiertas) Sistema de tomas sencillo (llaves cerradas) Bombeo Sistemas de distribución: La ecuación general Tuberías paralelas Fuentes de agua a diferentes alturas Diseño de un sistema hidráulico 2 3 4 4 6 8 9 11 12

14 15 16 16 1820 21

23 25 27 29

21 23 26 28 29 31 35 38 41 1

Consulta
A Hybook of Gravity-flow water Systems : Thomas D.Jordan Jnr. : Intermediate Technology Publications 1996. Basic Engineering Sciences y Structural Engineering for Engeneer-en-Traeneng Examenations : Apfelbaum & Ottesen : Hayden Book Company 1970. Friction loss Characterestics Chart : Porlyethylene (PE) SDR-Presión Rated Tube :PISTA & Gustavo Urbano

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Glosario
Símbolo
a A At D E Ek Ep F f fA-n fh fp Ft-A g h hA hB hn ht I L Ln Lt M n NRE P PA PB Pk Pn Pp Pp Pt Q,q S t v V V vA vav vn W We WIn Wout γ µk ρ

Descripción
Aceleración Área Área de tubería de entrada a tanque de captación Diámetro de tubería Energía Energía Cinética Energía Potencial Fuerza Coeficiente de fricción Pérdida por fricción en tubería detoma Pérdida por fricción Pérdida por fricción (Presión) Pérdida por fricción en tubería de captación Aceleración de la gravedad Altura Altura en punto A Altura en punto B Altura de toma x Altura de tanque Corriente eléctrica Longitud Longitud de tubería en toma x Longitud de tubería en almacenamiento Masa Número de tomas Número de Reynolds Presión Presión en punto A Presión en punto B Energíacinética como presión Presión residual en toma x Presión de bombeo Energía potencial como presión Presión de turbina Tasa de flujo volumétrico Distancia Tiempo Velocidad Volumen Voltaje Velocidad del agua en tubería de almacenamiento Velocidad promedio Velocidad del agua en tubería de toma x Potencia Potencial Eléctrico Energía suministrada a la bomba Energía proporcionada por la bomba Eficiencia de labomba Viscosidad cinemática Densidad (ro)

Unidad
Metro / Segundo 2 Metro 2 Metro 2 Metro Joule Joule Joule Newton Metro Metro Newton / Metro 2 Metro Metro / Segundo 2 Metro Metro Metro Metro Metro Ampere Metro Metro Metro Kilogramo Newton / Metro 2 Newton / Metro 2 Newton / Metro 2 Newton / Metro 2 Newton / Metro 2 Newton / Metro 2 Newton / Metro 2 Newton / Metro 2 Metro 3 / Segundo MetroSegundo Metro / Segundo Metro 3 Volt Metro / Segundo Metro / Segundo Metro /Segundo Watt Watt Watt Watt Metro 2 / Segundo Kilogramo / Metro 3

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Introducción
Para el diseño de sistemas de agua por gravedad existen básicamente dos ecuaciones que será necesario comprender: 1. 2. La Ecuación de la Continuidad El Teorema de Bernoulli

Con estas dos relaciones y el entendimiento de los efectos dela fricción se pueden diseñar y analizar la mayoría de los sistemas que encontraremos.

Conceptos Generales
Es importante comprender los conceptos y sus ecuaciones a partir de las cuales obtendremos la ecuación de la continuidad y el Teorema de Bernoulli, a continuación los explicaremos brevemente.

(1) Relación Ecuación Unidades

Velocidad = Distancia recorrida / Tiempo v=s/t Metros /...