Metodo hardy cross tuberias

PROYECTO TUBERIAS Y CANALES

RED DE DISTRIBUCION DE CAUDALES
METODO HARDY - CROSS

Presentado a:
Ing. Silverio Farías Mendoza

Presentado por:
Marcos Ahumada Riaño

UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS
Primer Claustro Universitario de Colombia
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
TUBERIAS Y CANALES
BOGOTÁ D.C., OCTUBRE 12
2011

INDICE

1. INTRODUCCION
2. OBJETIVOS
• GENERAL
• ESPECIFICOS
3.MARCO TEORICO
4. PROCEDIMIENTO
• DISTRIBUCION DE CAUDALES
• APLICACIÓN METODO HARDY – CROSS
• ANALISIS DE CONDICIONES
5. CALCULOS
• DISTRIBUCION DE CAUDALES
• DIAMETROS
• LONGITUDES
• CAUDALES
• VELOCIDADES
• PRESIONES
6. COTIZACIONES
• MATERIAL
• DIAMETROS COMERCIALES
• CANTIDAD DE OBRA Y COSTOS
7. CONCLUSIONES
8. BIBLIOGRAFIA
9. ANEXOS
• HOJA DE CALCULOS EXCEL
• DISTRIBUCIONDE CAUDALES ARCHIVO AutoCAD
• CATALOGOS DE TUBERIAS
• PROYECTO ARCHIVO Word

INTRODUCCION

El siguiente trabajo tiene como objetivo determinar la distribución de caudales mediante el método de Hardy Cross, en una red de tuberías en la cual encontramos nodos en los que se generan perdidas de caudal, se establecen condiciones de velocidades y de presiones en todo el sistema para una optimaoperación en la vida real. Para desarrollar el cálculo de esta red de tubería trabajamos con tubería de PVC y se estableció mediante la ecuación de hazen Williams, para así obtener la distribución optima de caudales ajustada a los parámetros mencionados anteriormente.

OBJETIVOS

• GENERAL

 Diseñar y calcular la red de tuberías mediante el método de Hardy Cross

• ESPECIFICOS

 Analizarla distribución inicial de caudales con la distribución final
 Calcular las velocidades en cada tramo de la red
 Calcular las presiones (dentro de los rangos establecidos)
 Calcular las cantidades de obra
 Verificar las condiciones de continuidad en el sistema

MARCO TEORICO

EL MÉTODO DE HARDY CROSS

GENERALIDADES

El Método de Aproximaciones Sucesivas, de Hardy Cross, está basadoen el cumplimiento de dos principios o leyes:

Ley de continuidad de masa en los nudos.
Ley de conservación de la energía en los circuitos.
El planteamiento de esta última ley implica el uso de una ecuación de pérdida de carga o de "pérdida" de energía, bien sea la ecuación de Hazen & Williams o, bien, la ecuación de Darcy & Weisbach.

La ecuación de Hazen & Williams, de naturalezaempírica, limitada a tuberías de diámetro mayor de 2", ha sido, por muchos años, empleada para calcular las pérdidas de carga en los tramos de tuberías, en la aplicación del Método de Cross. Ello obedece a que supone un valor constante par el coeficiente de rugosidad, C, de la superficie interna de la tubería, lo cual hace más simple el cálculo de las "pérdidas" de energía.

La ecuación de Darcy &Weisbach, de naturaleza racional y de uso universal, casi nunca se ha empleado acoplada al método de Hardy Cross, porque involucra el coeficiente de fricción, f, el cual es función de la rugosidad, k, de la superficie interna del conducto, y el número de Reynolds, R, de flujo, el que, a su vez depende de la temperatura y viscosidad del agua, y del caudal del flujo en las tuberías.

Como quiera que elMétodo de Hardy Cross es un método iterativo que parte de la suposición de los caudales iniciales en los tramos, satisfaciendo la Ley de Continuidad de Masa en los nudos, los cuales corrige sucesivamente con un valor particular, D Q, en cada iteración se deben calcular los caudales actuales o corregidos en los tramos de la red. Ello implica el cálculo de los valores de R y f de todos y cada uno delos tramos de tuberías de la red, lo cual sería inacabable y agotador si hubiese que "hacerlo a uña" con una calculadora sencilla. Más aún, sabiendo que el cálculo del coeficiente de fricción, f, es también iterativo, por aproximaciones sucesiva.

Lo anterior se constituía, hasta hoy, en algo prohibitivo u obstaculizador, no obstante ser la manera lógica y racional de calcular las redes de...