Proyecto de fluidos

ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO LATACUNGA
DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA
INGENIERÍA AUTOMOTRIZ
MECÁNICA DE FLUIDOS
PROYECTO PARA SUMINISTRAR AGUA
Nombre: Cristian Vallesteros Nivel: IV “B” Fecha: 28/01/2010
TEMA: SUMINISTRAR AGUA DESDE UN RESERVORIO HASTA LA AzOTEA DE UN EDIFICIO
1.- OBJETIVO GENERAL:
• Diseñar un sistema para suministrar agua desde un reservoriohasta la azotea de un edificio.
2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Dimensionar tuberías
• Dimensionar accesorios.
• Dimensionar sistema de bombeo.
3.- CONCEPTOS GENERALES:
3.1.- ECUACION DE ENERGIA:
Se obtiene la ecuación de energía al aplicar al flujo fluido el principio de conservación de energía. La energía que posee un fluido en movimiento está integrada por la energía interna y las energíasdebidas a la presión, a la velocidad y a su posición en el espacio. En la dirección del flujo, el principio de la energía se traduce en la siguiente ecuación, al hacer el balance de la misma.




E1 = es la energía en un punto
Ea = es la energía añadida de la bomba
Ep = es la energía perdida por fricción
Ee = es la energía extraída
E2 = es la energía en el punto 2

Esta ecuación,en los flujos permanentes de fluidos comprensibles con variaciones en su energía interna es despreciable, se reduce.


3.2.- ECUACION DE CONTINUIDAD:

La ecuación de continuidad es una consecuencia del principio de conservación de la masa. Para un flujo permanente, la masa de fluido que atraviesa cualquier sección de una corriente de fluido, por unidad de tiempo, es constante. Esta puedecalcularse como sigue.



Para fluidos incomprensibles y para todos los casos prácticos en que la ecuación se transforma en:

Donde y son, respectivamente, el área de la sección recta en y la velocidad media de la corriente en m/seg. El caudal se mide normalmente en /seg. o bien en 1/seg.



4.- REPRESENTACION ESQUEMÁTICAVálvula de retención Llave Bomba Codo

5.- PARAMETROS DE DISEÑO
Q = 40 gpm = 181,6 lt/m = 10896 lt/h
Liquido a bombear: agua
Densidad:
Temperatura:
hs = 40m
hd= 80m

6.- DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIAS
6.1.- PÉRDIDAS DE CARGA HV

Como podemos observar en esta tabla podemos determinar laperdidas de carga, en este caso tenemos con el caudal de 20412 l/h en la tubería de 4 y 3 pulgadas una pérdida de 19mm y 145mm respectivamente por cada metro.

7.- DIMENSIONAMIENTO DE ACCESORIOS
7.1.- PÉRDIDAS DE CARGA EN VÁLVULAS Y ACCESORIOS
Todo fluido real pierde energía al circular de un punto a otro por una conducción.
Esta pérdida de energía se debe al rozamiento que se produce entreel fluido y las paredes de la conducción así como por el paso del mismo a través de los obstáculos que presenta la tubería: cambios de dirección, estrechamientos o cambios de sección, válvulas, derivaciones, manguitos, etc.

Así pues, existen dos clases de pérdidas de carga:
• Una debida a los tramos rectos de las tuberías, llamada PERDIDAS DE
CARGA LINEAL
• Y otra debida a los elementossingulares de la conducción llamada
PERDIDAS DE CARGA LOCALIZADAS, que podemos observar en la siguiente tabla:


8.- PERDIDAS PRIMARIAS POR DISTANCIA DE LA TUBERÍA.
Datos
Hs = 40 m
HB-C = 40 m
Hd = 80 m
HC-D = 40 m
HE-F = 10 m
Q = 90 gpm

PREDIDAS EN ALTURA DE SUCCIÓN
Según la tabla del caudal por los 90 gpm tenemos 19mm de pedida de carga
19 mm 0,019 m
Por lo tanto
LTs = 80m1m 0,019 m
80m X
donde X = PcTs = 1,52m , pero le aproximamos a PcTs = 2m //
PREDIDAS EN ALTURA DE DESCARGA
Según la tabla del caudal por los 90 gpm tenemos 19mm de pedida de carga
19 mm 0,019 m
Por lo tanto
LTd = 130m
1m 0,019 m
130m X
donde X = PcTd = 2,47m , pero le aproximamos a PcTd = 3m //
Ahora la Perdida de carga...