informes

Universidad del Bío-Bío.
Facultad de Ingeniería
Depto. Ingeniería Civil y Ambiental








Tarea
Hidráulica
Sistema de Tuberías
Redes




Integrantes: Mauricio BaezaVladimir Fica

Profesora: Verónica Lazcano
Fecha: 04 de Noviembre del 2013



Introducción


En el presente informe se resolverá un problema asociado a una red de distribución de agua potable, el cual cuenta conun sistema de tuberías de redes, mediante el cual se realizaran cálculos como iteraciones y balances de energía para así cumplir finalmente con lo requerido.
Además de esto, se deberá analizar las alturas de velocidades (1,0 m/s y 2,5 m/s) y presiones (20 y 60 m) en cada nodo, para así obtener y concluir ciertas soluciones al problema identificando las zonas de conflicto.Planteamiento del Problema




Se ha detectado en la red de abastecimiento de agua potable de la figura que existen ciertos sectores que no están funcionando adecuadamente.
Se pide:
Calcular:
a)      Caudales de circulación.
b)      Presiones en los nudos dado PA = 45 m.
 
Verificar la red e identificar los nodos y tuberías con problemas bajo lassiguientes condiciones de diseño.
a)      Rango de velocidades en las tuberías entre 1,0 y 2,5 m/s.
b)      Presiones permitidas en los nodos la red: 20 y 60 m como mínimo y máximo.
  









Tabla N°1

Tubería
Longitud (m)
Diámetro (mm)
 
Nodo
Caudal (lt/s)
AB
1800
400
 
A
35
BG
1500
250
 
B
64
BC
3000
250
 
C
85
GC
2800
300
 
D
66
AG
1000
400
 
E
52AF
2500
400
 
F
37
GH
1200
250
 
G
48
HD
1500
200
 
H
82
HF
1800
200
 
 
 
DE
1750
200
 
 
 
FE
1600
200
 
 
 
CD
2000
250
 
 
 

Rugosidad tuberías: 0,15 mm
El caudal total es abastecido desde el nudo A.


Características nodos

Nodo
Cota (m)
Nodo
Cota (m)
A
820
F
780
B
810
G
807
C
772
H
792
D
773
E
762Metodología


Primeramente serán vistas las formulas que se utilizaran para desarrollar el problema

Principio de Bernulli
Se utilizara para realizar balance de energía y por lo tanto obtener un valor numérico para las pérdidas.
+ + = + + + ΔH

Ecuación Darcy-Weisbach
La utilizaremos en su fórmula de caudal, y es una formula obtenida empíricamente para la perdida de cargapor fricción.


Ecuación de colebrook-white
Es una ecuación obtenida empíricamente que relaciona la fricción con la rugosidad absoluta, el diámetro y Reinold de un flujo.






Resultados

Primero mediremos las coordenadas de los distintos puntos de la Red, para ya comenzar a trabajar con las cotas obtenidas.

Luego con las cotas obtenidas, trazaremos según lo acordado el sentido odirección de los caudales.


El sentido de las Mallas






Datos Generales Calculados del Problema



Tubería
Largo (m)
Diámetro (m)
Diámetro
(mm)
Área
(m²)
Caudal (m³/s)
AB
1800
0,4
400
0,125663706
0,217
BG
1500
0,25
250
0,049087385
0,0765
BC
3000
0,25
250
0,049087385
0,0765
GC
2800
0,3
300
0,070685835
0,00425
AG
1000
0,4400
0,125663706
0,1736
AF
2500
0,4
400
0,125663706
0,0434
GH
1200
0,25
250
0,049087385
0,19785
HD
1500
0,2
200
0,031415927
0,081095
HF
1800
0,2
200
0,031415927
0,034755
DE
1750
0,2
200
0,031415927
0,010845
FE
1600
0,2
200
0,031415927
0,041155
CD
2000
0,25
250
0,049087385
0,00425


Reynolds
Fricción
Hf (m)
Hf/Q
690732,453
0,01663104
11,3861146...