ejercicio de hidráulica de tuberías

PROBLEMA N°24
Una tubería ha sido diseñada para dotar de agua potable a una ciudad. El diseño original consistía en un túnel a través de una montaña entre los puntos 2 y 4; de acuerdo a dichodiseño, no hay bombas en la región mostrada en la figura. La presión en el punto 1 de este diseño fue de 7Kg/cm2 y en el punto 5 de 3.5Kg/cm2 , debido a la fricción en la tubería .el gasto es de 28m3 /segy la tubería es de 3m de diámetro.
a) Hacer un esquema dibujando las líneas de energía y de cargas piezometricas entre los puntos 1 y 5, suponiendo que el tubo es horizontal.
b) Estudios geológicosposteriores que una falla atraviesa el túnel, por lo cual se decidió la tubería por encima de la montaña, siguiendo la superficie del terreno y facilitar la reparación en el caso de un temblor(suponer que la montaña es de 1200m de altura y que se puede representar por un triángulo isósceles).
Explicar por qué es necesaria una estación una estación de bombeo para esta segunda alternativa ycalcular la potencia que las bombas transmitirán al agua para el gasto antes señalado (28m3 /seg). La presión (manométrica) de la tubería en la cima de la montaña (punto 3) no debe quedar abajo de laatmosférica. Dibujar las líneas de energía total entre los puntos 1 y 5 para las dos alternativas, suponiendo que la presión en el punto 1 es de 7Kg/cm2



SOLUCION:
DATOS








a)Dibujar las líneas de energía y de cargas piezometricas entre los puntos 1 y 5, suponiendo que el tubo es horizontal.








HALANDO EN (1-5)







APLICANDO LA FORMULA DE DARCYSabiendo que ;
; remplazando hallamos el coeficiente de rogosidad C en el tramo (1-5)







HALLAMOS LA PERDIDA PARA CADA TRAMO

Tramo (1-2) .




Tramo (2-4) .



Tramo(4-5)

b) Es necesario ubicar una bomba en la segunda alternativa pues la altura del cerro es muy apreciable y necesita una potencia que haga transitar el gua por ese cerro.
En este...