hidraulica

HIDRAULICA DE TUBERIAS
Dr. Jorge Jara R. Dr. Alejandro Valenzuela y Claudio Crisóstomo F.
Ing. Agrónomo, Ph.D., Ing. Agrónomo, Ph.D. y Ing. Civil Agrícola, M.Sc.
Facultad de IngenieríaAgrícola
Universidad de Concepción


I. GENERALIDADES

Las tuberías pueden estar construidas por varios materiales. Poseen un diámetro que es aquel que define una sección o área para que circuleel agua. Según sea el diámetro será la sección que dispone el agua para recorrer la tubería. Una tubería de diámetro menor tendrá también una menor sección que una de mayor diámetro. La relaciónque se utiliza para calcular el área disponible para que circule el agua por la cañería es la siguiente:

Ec.N°1

donde:
A = Area (m2)
= 3.14159
D = Diámetro interno (m)


A su vez lavelocidad está en función del caudal y del diámetro. La ecuación que se utiliza para calcular el caudal que circula por una cañería es:

Q = A * V Ec.Nº2 a

O sea la velocidad estádada por:

Ec.N°2b

donde:
Q = Caudal (m3/s)
V = Velocidad (m/s)
A = Sección o área calculada por la ecuación Nº1


II. PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS

Al circular el agua por unatubería, dado que lleva una cierta velocidad que es energía cinética, al rozar con las paredes de las tuberías pierde parte de la velocidad por la fricción que se produce entre el material líquidocontra el sólido de las paredes. En tanto mayor es la velocidad mayor será el roce.

La pérdida por fricción se define como la pérdida de energía producto de la resistencia que la cañería opone alpaso del agua. La formula general tiene la siguiente expresión:

Hf = J * L Ec.N°3

donde:
Hf = Pérdida de energía o carga producto de la fricción (m)
J = Pérdidas de carga por cada metro detubería (m/m)
L = Longitud de la cañería de conducción (m)

Las pérdidas por carga pueden calcularse utilizando la ecuación de Hazen y Williams, la cual es más ampliamente utilizada en Chile:...