red cerrada
Páginas: 5 (1163 palabras)
Publicado: 2 de junio de 2014
Red Cerrada
Son aquellas redes constituidas por tuberías interconectadas formando mallas. Este tipo de red de distribución es el más conveniente y tratará siempre de lograrse mediante la interconexión de las tuberías, a fin de crear un circuito cerrado que permita un servicio más eficiente y permanente. En el dimensionado de una red mallada se trata de encontrar los caudales decirculación de cada tramo, para lo cual nos apoyamos en algunas hipótesis estimativas de los caudales en los nudos.
Resulta ventajoso hacer división por zonas, tratando de unir aquellas que presentan características homogéneas o similares, tomando en cuenta la densidad actual y la futura.
Diseño de redes cerradas
El cálculo de una red cerrada consiste en determinar losdiámetros de los diferentes tramos que forman los círculos principales. Para el análisis de las redes cerradas existen métodos de solución entre los cuales citamos Hardy-Cross y el de la tubería equivalente; existen programas computacionales que nos ayudan a solucionar estos problemas, entre los cuales podemos citar Loop y WaterCad. En estos utilizan la formula de Hazen-Williams o bien la de Manningpara el calculo de las perdidas por fricción.
El procedimiento que se sigue para la asignación de caudales iníciales con los cuales podremos determinar los diámetros de las tuberías en general es el mismo que se explico para la red ramificada, o utilizando el método de las áreas que explicaremos más adelante.
Métodos para cálculo de red cerrada
Método de Hardy Cross:
El proceso anterior consumomucho tiempo ya que hay que hacer varias estimaciones de las pérdidas hasta lograr alcanzar la solución; sin embargo, hay métodos de aproximación sucesivas que permiten alcanzar la solución de forma más rápida. Uno de esos métodos es el Hardy Cross.
El método se basa en los principios enunciados anteriormente y que son: la sumatoria de caudales en un nodo debe ser igual a cero y la sumatoria depérdidas en un circuito cerrado debe ser igual a cero.
El método consiste en lo siguiente:
Paso 1. Estimar el caudal para cada tubería de la red cumpliendo con el principio de la sumatoria de caudales por nudo igual a cero. Si el flujo ve en la dirección de las manecillas del reloj se toma como positivo, si va contra las manecillas del reloj se toma como negativo.
Paso 2. Con el caudal, lalongitud de tuberías, el diámetro y la rugosidad para cada tubería, se determina las perdidas H para cada tubo. En cada circuito o malla Si el flujo ve en la dirección de las manecillas del reloj se toma la perdida como positivo, si va contra las manecillas del reloj se toma como negativo.
Paso 3. Determinar la suma algebraica de las perdidas en cada circuito. Si la sumatoria da cero opróximo a cero, los caudales asumidos fueron correctos. En caso que no sea cero hacer un ajuste.
Paso 4. Se calcula un factor de corrección de flujo (∆Q) para cada circuito usando la siguiente ecuación
∆Q= -∑H / [n∑(H/Q)]
Donde:
∆Q = Factor de corrección para cada circuito
∑H = Suma algebraica de las pérdidas en la cuadrilla
n= valor de 1,85 si se usa la fórmula de Hazen William
∑(H/Q)= Sumade pérdidas dividido entre los caudales para cada tubería en la cuadrilla
Paso 5. Usando el factor de corrección de flujo calculado en el paso 4, ajustar los caudales en cada tubería. En caso de tuberías que forman parte de dos circuitos, se debe aplicar el factor de corrección dos veces según el valor obtenido para cada cuadrilla.
Paso 6. Volver al paso 2, utilizando los caudalescorregidos y repetir el procedimiento hasta que los valores de corrección ∆Q sean ceros o cercano a cero.7
Gastos en lps
numeramos los nodos y los tramos, y proponemos los gastos iniciales.
Circuito Tramo Longitud Diámetro Q
I 1 – 2 200 8” 105
2 – 3 300 8 90
3 – 4 400 8 27.5
4 – 5 600 8 -75
5 – 1 500 10 -105
II 3 – 6 500 6 27.5
6 – 7 300 6 7.5
7 – 4...
Son aquellas redes constituidas por tuberías interconectadas formando mallas. Este tipo de red de distribución es el más conveniente y tratará siempre de lograrse mediante la interconexión de las tuberías, a fin de crear un circuito cerrado que permita un servicio más eficiente y permanente. En el dimensionado de una red mallada se trata de encontrar los caudales decirculación de cada tramo, para lo cual nos apoyamos en algunas hipótesis estimativas de los caudales en los nudos.
Resulta ventajoso hacer división por zonas, tratando de unir aquellas que presentan características homogéneas o similares, tomando en cuenta la densidad actual y la futura.
Diseño de redes cerradas
El cálculo de una red cerrada consiste en determinar losdiámetros de los diferentes tramos que forman los círculos principales. Para el análisis de las redes cerradas existen métodos de solución entre los cuales citamos Hardy-Cross y el de la tubería equivalente; existen programas computacionales que nos ayudan a solucionar estos problemas, entre los cuales podemos citar Loop y WaterCad. En estos utilizan la formula de Hazen-Williams o bien la de Manningpara el calculo de las perdidas por fricción.
El procedimiento que se sigue para la asignación de caudales iníciales con los cuales podremos determinar los diámetros de las tuberías en general es el mismo que se explico para la red ramificada, o utilizando el método de las áreas que explicaremos más adelante.
Métodos para cálculo de red cerrada
Método de Hardy Cross:
El proceso anterior consumomucho tiempo ya que hay que hacer varias estimaciones de las pérdidas hasta lograr alcanzar la solución; sin embargo, hay métodos de aproximación sucesivas que permiten alcanzar la solución de forma más rápida. Uno de esos métodos es el Hardy Cross.
El método se basa en los principios enunciados anteriormente y que son: la sumatoria de caudales en un nodo debe ser igual a cero y la sumatoria depérdidas en un circuito cerrado debe ser igual a cero.
El método consiste en lo siguiente:
Paso 1. Estimar el caudal para cada tubería de la red cumpliendo con el principio de la sumatoria de caudales por nudo igual a cero. Si el flujo ve en la dirección de las manecillas del reloj se toma como positivo, si va contra las manecillas del reloj se toma como negativo.
Paso 2. Con el caudal, lalongitud de tuberías, el diámetro y la rugosidad para cada tubería, se determina las perdidas H para cada tubo. En cada circuito o malla Si el flujo ve en la dirección de las manecillas del reloj se toma la perdida como positivo, si va contra las manecillas del reloj se toma como negativo.
Paso 3. Determinar la suma algebraica de las perdidas en cada circuito. Si la sumatoria da cero opróximo a cero, los caudales asumidos fueron correctos. En caso que no sea cero hacer un ajuste.
Paso 4. Se calcula un factor de corrección de flujo (∆Q) para cada circuito usando la siguiente ecuación
∆Q= -∑H / [n∑(H/Q)]
Donde:
∆Q = Factor de corrección para cada circuito
∑H = Suma algebraica de las pérdidas en la cuadrilla
n= valor de 1,85 si se usa la fórmula de Hazen William
∑(H/Q)= Sumade pérdidas dividido entre los caudales para cada tubería en la cuadrilla
Paso 5. Usando el factor de corrección de flujo calculado en el paso 4, ajustar los caudales en cada tubería. En caso de tuberías que forman parte de dos circuitos, se debe aplicar el factor de corrección dos veces según el valor obtenido para cada cuadrilla.
Paso 6. Volver al paso 2, utilizando los caudalescorregidos y repetir el procedimiento hasta que los valores de corrección ∆Q sean ceros o cercano a cero.7
Gastos en lps
numeramos los nodos y los tramos, y proponemos los gastos iniciales.
Circuito Tramo Longitud Diámetro Q
I 1 – 2 200 8” 105
2 – 3 300 8 90
3 – 4 400 8 27.5
4 – 5 600 8 -75
5 – 1 500 10 -105
II 3 – 6 500 6 27.5
6 – 7 300 6 7.5
7 – 4...
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