Hidraulica de tuberias

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

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Hidráulica de tuberías

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DERECHOS RESERVADOS. 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
ISBN: 958-600-831-2

9012345678

Impreso en Colombia

Prlnted in Colombia

Se imprimieron 1AOO ejemplares en el mes de mayo de 2001 Impresoen Panamericana Formas e Impresos 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 técnicaexistente se encuentran excelentes textos de 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 yoperación de dichos sistemas. Para lograr su 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 el proceso 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 abarcatcmas que usualmente se trataban en textos 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 teoríassobre las cuales se basa todo el diseño de 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 flujoviscoso, de análisis dimensional, de longitud 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...