Ingenieria

CAP. 5 - PÉRDIDAS DE CARGA

AFTA – Asociación de Fabricantes de Tubos y Accesorios

NORMAS TÉCNICAS TABLAS DE DIMENSIONES Y MASAS SECTORES Y APLICACIONES CARACTERÍSTICAS DIFERENCIALES PERDIDAS DE CARGA DIMENSIONADO DE INSTALACIONES CÁLCULOS Y COMPROBACIONES RECOMENDACIONES SEÑALIZACIÓN

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PERDIDAS DE CARGA
1 ESTUDIOS SOBRE PERDIDAS DE CARGA
La realización de este estudio fue motivada por la convicción de los fabricantes de que los datos existentes desde hace décadas sobre rugosidad y pérdidas de carga de los tubos de acero galvanizados, son en la actualidad ampliamente mejorados como consecuencia de la progresiva implantación a lo largo del tiempo de métodos,tecnología y sistemas de calidad sensiblemente optimizados. Se trataba por tanto, de comprobar y medir la mejora de las características hidráulicas de los tubos de acero galvanizado, considerados en la Norma Básica para Instalaciones Interiores de Suministro de Agua como tubos de paredes rugosas, y realizar una valoración comparativa con los tubos de cobre, considerados en la misma como tubos deparedes lisas. La primera fase de la investigación se inició con un estudio bibliográfico y el establecimiento de unas consideraciones básicas respecto a :
• • • • • • Diámetros de tubo de acero galvanizado y de cobre. Velocidades de circulación: entre 0,5 y 3m/s. Flujo de fluido: considerado unidireccional, permanente y uniforme. Temperatura del agua: entre 14ºC y 18ºC. Fórmulas básicas: ecuacionesde la continuidad y de la energía. Pérdidas energéticas: - Régimen laminar y turbulento según velocidad media de circulación de fluido, su viscosidad, diámetro interior del tubo y rugosidades. - Pérdida de carga

Todo ello en base a los criterios que fijaban el entorno donde, en las condiciones normales de aplicación, abastecimiento de agua fría y caliente sanitaria, se iba a desarrollar eltrabajo de investigación.

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La segunda fase fue el análisis experimental para una gama de tubos de acero galvanizado desde 3/8 DN 10 hasta 3 DN 80 y para otra gama de tubos de cobre de diámetros desde 12 x 14 mm hasta 51,6 x 54 mm. Y la tercera, el estudio y tratamiento estadístico de los resultadosobtenidos. Lo primero fue determinar el valor exacto de sus diámetros interiores, efectuando 12 mediciones en 3 secciones deferentes del tubo sobre diámetros equidistantes. A continuación se prepararon unas probetas y un esquema de trabajo y a partir de aquí se puso a punto un banco de ensayo con un sistema de circulación en circuito cerrado.

Se hizo circular agua a través del tubo a ensayarvariando el caudal circulante. Los caudales eran medidos en función del diámetro por contadores de agua. Se utilizaron tramos de tubería de longitudes 20 veces el diámetro aguas arriba de la forma de presión y 30 veces dicho diámetro aguas abajo. Se dejaba el sistema durante unos diez minutos en unas mismas condiciones con el fin de regularizar las condiciones de flujo a lo largo del tubo. Para cadavariación de caudal se obtenía una pérdida de carga J en mm de columna de agua, leyéndose ésta en un manómetro diferencial graduado en mm. Previamente se nivelaba el conducto a medir para equilibrar la altura geométrica. A continuación se realizó el consiguiente estudio y tratamiento de los resultados obtenidos, determinando primero los valores del coeficiente de fricción o rozamiento y larugosidad media para cada tubo. También para cada uno de ellos se obtuvieron parejas de valores que relacionaban caudales y pérdidas de carga que ajustados en curvas exponenciales y tras un tratamiento de datos se aproximaron a curvas tipo.

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Traslados todos estos datos a unos ejes de coordenadas...