ACUEDUCTO DISEÑO DE TUBERIAS ENTREGA

COMPROBACION DE TUBERIAS Calcule el caudal de agua que fluye a través de una tubería de PVC (ks=0.0015) desde un tanque de almacenamiento hasta un tanque floculador. La tubería tiene una longitud de 430 m y un diámetro de 200 mm. La diferencia de elevación entre los tanques es de 37.2 m. La tubería tiene accesorios que producen un coeficiente global de perdidas menores de 7.9. DATOS Ø L H Ks hm g p µ ʋ

0.2 430 37.2 0.0015 7.9 9.81 998.2 0.001005 0.000001007

m m m m m/s2 kg/m3 Pa/s m2/s

H m 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2

Ks /d (-) 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000 0.00750000

hf (m) 37.2000 33.2480 33.6685 33.6238 33.6286 33.6280 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281

Q Q

33.6281 3.5719 2.9784

hfi+1 (m) 33.2480 33.6685 33.6238 33.6286 33.6280 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281 33.6281

∑hm (m) 3.9520 3.5315 3.5762 3.5714 3.5720 3.5719 3.5719 3.5719 3.5719 3.5719 3.5719 3.5719 3.5719 3.5719 3.5719

1 f

 ks 2 .51   2 log 10    3 .7 d Re f 

hf  H  z2 km

v 

 2 2 gdh

 2 2 gdh

SE CALCULA EL CAUDAL QUE PASA A TRAVES DE LA TUBERIA 0.0936 m3/s 93.57 l/s

Q  vA

v2

2

2g

 k 2 .51 l s log 10    3 .7 d d 2 gdh f 

f

l

L m m m/s

   

H  z 2  h f  h m

Q 

RESULTADOS ƒ hf hm v

v (m/s) 3.1329 2.9615 2.9802 2.9782 2.9784 2.9784 2.9784 2.9784 2.9784 2.9784 2.9784 2.9784 2.9784 2.9784 2.9784

f

   

 k 2.51 L s A log 10    3.7 d d 2 gdh f 

   

CALCULAR POTENCIA

Una tubería de PVC (ks=0.0015 mm) de 100 mm de diámetro y con una longitud de 26.3 m se utiliza para conectar el tanque estabilizador de una planta de tratamiento de aguas residuales con el reactor anaerobio UASB. Si el caudal de agua que debe tratarse es de 45 l/s, ¿Cuál es la diferencia de nivel que existe las superficies libres de los tanques? El coeficiente global de pérdidas menores es de 1.8. Suponga que la viscosidad cinemática es igual a la del agua limp 15°C.

DATOS L Q Z₂ Ø ʋ A v Km hm Re g Ks /d ɣ

26.3 0.045 0.0 0.1 0.000001157 0.0079 5.730 1.8 3.012 495118 9.81 0.0000015 9.7945

m m ᶾ/s m m m ²/s m² m/s

ƒ 0.00100 0.01736 0.01283 0.01322 0.01318 0.01318

ƒ₁ 0.01736 0.01283 0.01322 0.01318 0.01318 0.01318

 k 1 2 .51   2 log 10  s   f Re f  3 .7 d

  ks 2.5 f i 1   2 log10   3 . 7 d Re  

m m/s ²

h

3.88

P µ ʋ ɣ

m m

Kw INTERPOLAR

Y=Yo+((Y1-Yo)/(X1-Xo))*(X-Xo) X= ɣ

9.7945

f

KN/mᶾ

CALCULO DE LA POTENCIA BOMBA

Potencia



f

H RESULTADOS ƒ 0.01318 hf 5.80 H 8.8133 ɳ 100%

   

15.0

Xo= X1=

10 20

Yo=

9.803

Y1=

9.786

998.95 0.001156 0.0000011572 9.7945

kg/m3 Pa/s m2/s KN/mᶾ

Pot



z

2



2

l

v

d

2 g

 h

f





  QgH    

h

tanque estabilizador de una planta de ál es la diferencia de nivel que existe entre cinemática es igual a la del agua limpia a

 k 1 2 .51   2 log 10  s   f Re f  3 .7 d

f i 1

h

   

  ks 2.51   2 log10   3 . 7 d Re f  



f

H

Pot



z

f

2



2

l

v

d

2 g

 h

f



   i  



  QgH    

h

m

   

2

COMPROBACION DE TUBERIAS En la figura P2.21 se muestra el esquema de una planta de generación hidroeléctrica. ¿Cuál debe ser el diámetro de una tubería en acero (ks=0.046 mm) si el caudal es 850 l/s y se espera generar 800 kW? La longitud total de la tubería, desde el embalse hasta la casa de maquinas, es de 1680 m. El coeficiente de perdidas menores causado por los accesorios localizados aguas arriba de la turbina es de 6.8. Dé el diámetro en milímetros.

DATOS L Ks Qd H Km g µ ɣ ʋ Pot

1680 0.000046 0.85 96.0 6.8 9.81 0.001519 9.806 ########## 800

RESULTADOS Q 1.21 Ø 0.50 Q>Qd SI

m m mᶾ/s m m m/s2 Pa/s KN/mᶾ m2/s Kw

hf m 96.0 96.0 96.0 96.0 80.5568 83.1013 82.6821 82.7512 82.7398 82.7417 82.7414 82.7414 82.7414 82.7414 82.7414

mᶾ/s m

d m 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50

v (m/s) 6.671 6.671 6.671 6.671 6.096 6.194 6.178 6.181 6.180 6.180 6.180 6.180 6.180 6.180 6.180

A m² 0.196 0.196 0.196 0.196 0.196 0.196 0.196 0.196 0.196 0.196 0.196 0.196 0.196 0.196 0.196

Q mᶾ/s 1.3098 1.3098 1.3098 1.3098 1.1969 1.2162 1.2131 1.2136 1.2135 1.2135 1.2135 1.2135 1.2135 1.2135 1.2135

Q>Qd (si o no) SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI

∑hm m 15.42 15.42 15.42 15.42 12.8784 13.2976 13.2285 13.2399 13.2380 13.2383 13.2383 13.2383 13.2383 13.2383 13.2383

1 f

 ks 2 .51    2 log 10    3 .7 d Re f  

H  z 2  h f  h m hf  H  z2 km

v 

 2 2 gdh

 2 2 gdh L

500 mm

Q

 vA

2

2g

 k 2 .51 l s log 10    3 .7 d d 2 gdh f 

f

l

Q 

v2

f

   

 k 2.51 L s A log 10    3 .7 d d 2 gdh f 

   