124357186 Hidraulica De Tuberias Juan G Saldarriaga

illDRÁULICA DE TUBERÍAS

Juan G. Saldarriaga V.
Profesor de ingenieríe hidráuiíca
Universídad de los Andes

Revisión técnica

Germán R. Santos G.
Profesor tituiar
Escuela Colombiana de ingeniería

Santafé de Bogotá. Buenos Aires. Caracas· Guatemala· Lisboa· Madrid· México
Nueva York· Panamá· San Juan· Santiago de Chile· sao Paulo
Auckland • Hamburgo " Londres· Milán· Montreal • Nueva Delhi "París
San Francísco " San Luís" Singapur • Sidney • Tokio· Taranta

Hidráulica de tuberías

No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamiento
informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea
electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso
previo y por escrito de los titulares del Copyright.

DERECHOSRESERVADOS. Copyright © 1998, por JUAN G. SALDARRIAGA V
DERECHOS RESERVADOS. Copyright © 1998, por McGRAW-HILL INTERAMERICANA, S A
Avenida de las Américas, 46-41. Santafé de Bogotá, D. C., Colombia

Editora: Emma Ariza H.

1234567890

9012345678

ISBN: 958-600-831-2

Impreso en Colombia

Prlnted in Colombia

Se imprimieron 1AOO ejemplares en el mes de mayo de 2001
Impreso en Panamericana Formas eImpresos S.A.

A Carolina, Juliana y Alejandro
quienes dan sentido a mi vida.

PREFACIO

Hidráulica de tuberías es el resultado de varios años de trabajo de investigación y docencia en el área de
hidráulica de tuberías y sistemas de irrigación en el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de
los Andes. A pesar de que en la bibliografía técnica existente se encuentran excelentes textosde hidráulica,
mecánica de fluidos, maquinaria hidráulica e incluso textos en hidráulica de tuberías, faltaba un libro que
cubriera todos los aspectos del flujo en tuberías. El presente texto es un esfuerzo para suplir ese vaCÍo. Se
caracteriza por estar centrado en el diseño de sistemas de tuberías, más que en los métodos de construcción,
mantenimiento y operación de dichos sistemas. Para lograrsu objetivo introduce una serie de algoritmos, diagramas
de flujo y programas, en los disquetes adjuntos, los cuales penniten el diseño de todos los subsistemas de
tuberías que pueden fonnar parte de un sistema mayor. También incluye comentarios de programas existentes
en el mercado destinados al diseño de redes de tuberías para la distribución de agua potable. Con el fin de
ayudar a entender elproceso de diseño, cada capítulo va acompañado de una serie de ejemplos resueltos y
de una serie de problemas plameados. Igualmente, al final de cada capítulo se presenta la bibliografía
utilizada, que puede ser consultada por el lector con el objeto de complementar algunos detalles de lateoría.
Otra de las características de Hidráulica de tuberías es que abarca tcmas que usualmente se trataban entextos diferentes a pesar de estar muy relacionados. El libro contiene los temas de tuberías simples, sistemas
de tuberías, sistemas de bombeo, sistemas de distribución de agua potable o acueductos y, finalmente,
sistemas de riego convencionales y localizados de alta frecuencia. Está dividido en ocho capítulos. El capítulo
1 se dedica a establecer las teorías sobre las cuales se basa todo el diseñode sistemas de tuberías con flujo
a presión. Es un capítulo que describe en foona detallada el desarrolJt) histórico del actual conocimiento del
flujo turbulento en tuberías. Parte de los trabajos de Newton y Darcy y finaliza con los de PrandtI, Van
Kánnán, Nikuradse, Colebrook y White. Establece en forma cIara las teorías de cantidad de movimiento, de
flujo viscoso, de análisis dimensional, delongitud de mezcla y de interacción fluido-pared sólida que han
permitido entender el flujo turbulento en tuberias y que permanecen como uno de los pocos casos de flujo
turbulento con ecuaciones de diseño completamente desarrolladas y probadas en la práctica. Al final del
capítulo aparece una tabla de resumen de estas ecuaciones. A pesar de que es un capítulo básico para
entender el flujo en...