SISTEMA COMPLEJO DE TUBERIAS-1

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SISTEMA COMPLEJO 
DE TUBERIAS
Mecánica de los Fluidos 
Ing. Alex Trujillo Barzola
25/03/2001 Emilio Rivera Chávez 2
LOS SISTEMAS DE TUBERIAS 
SE CLASIFICAN EN:
1.- Tuberías Equivalentes
2.-Sistema de Tuberías en Serie:
3.- Sistema de Tuberías en Paralelo:
4.- Sistema de Tuberías Ramificadas:
5.- Sistema de Tuberías en Red:
1.- TUBERIAS EQUIVALENTES:
Una tubería es equivalente cuando, para un caudal
especificado, se produce la misma pérdida de carga
en la tubería equivalente que en el sistema original.
=
=
n
i
LiL hh
1
El cálculo de tuberías equivalente es por lo general
sencillo e implica determinar las pérdidas de carga
cuando se conocen los caudales y el tamaño de las
tuberías.
Los cálculos se desarrollaran mediante la formula de
Hazen-Williams y usando los Diagramas B-1 y B-3
2.- SISTEMA DE TUBERIAS EN SERIE:
Si un sistema de tubería se
dispone de tal forma que el
fluido corra en una línea
continua, sin ramificaciones se le
llama sistema en serie.
Z2
Z1
1
2
Q=cte
Z=0
SE DEBEN TENER EN CUENTA LOS SIGUIENTES PRINCIPIOS:
1.-Q1 = Q2 = Q3= …..=Qi (Caudales)
2.- hf1 = hf2 = hf3 (Perdida de cargas)
1
2
3
1.- Qentrante = Qsaliente = Q1 + Q2 + …..Qi (Caudales)
3.- SISTEMA DE TUBERIAS EN PARALELO:
Varias tuberías están conectadas en paralelo si el flujo
original se ramifica en dos o mas tuberías que vuelven
a unirse aguas abajo.-
SE DEBEN TENER EN CUENTA LOS SIGUIENTES PRINCIPIOS:
Qe Qs
Q1
Q2
hf1 = hf2
2.- hfAB = hf1 = hf2 = hfi (Perdida de cargas entre A y B)
A B
3.- La presión al comienzo PA y al final PB son iguales para todas rama.
3.- SISTEMA DE TUBERIAS EN PARALELO:
Un sistema de tuberías en
paralelo está formado por
un conjunto de tuberías
que nacen en un mismo
punto inicial y terminan en
un único punto final.
1.- ∑Q=0; Q4 + Q2 = Q1 + Q2 (caudal que entra = al que sale)
4.- SISTEMA DE TUBERIAS RAMIFICADAS:
SE DEBEN TENER EN CUENTA QUE EN EL PUNTO “J”:
2.-Por lo general lo que se pide es la dirección del flujo y caudal
3
1
2
Z=0
Z3
Z1
Z2
J
Pj
Vj
Zj
K Pk
Vk
Zk
Esquema 
energía
5.- SISTEMA DE REDES DE TUBERIAS:
ES UN COMPLEJO CONJUNTO DE TUBERIAS EN PARALELO
Qe
Q1
Q2 Qs
G H C
A B C
D E F
Qe=Qs = Q1+Q2+Q3
Q3
Qs
Qe
Qe
Se resuelve por un
Método de aproximación
introducido por HARDY
CROSS
5.- SISTEMA DE REDES DE TUBERIAS:
UTILIZACION DEL MONOGRAMA DE WILLIAMS-HAZEN
FORMULAS
Donde:
V=Velocidad media (m/seg).
R=Radio Hidrailico=S/Per Moj
Q=Caudal (m3/seg)
D=Diametro (m)
C=Coef.de Williams-Hazen
J=Perdida de carga
87.4
85.1
00211,0
D
Q
J =
PERDIDA DE CARGA
54,063,22785,0 JDCQ =
CAUDAL
54,063,08494,0 JRCV =
VELOCIDAD
UTILIZACION DEL MONOGRAMA DE WILLIAMS-HAZEN
DESCRIPCION DE LAS REGLAS
1º: Caudal = Q (lts/seg)
2º: Diametro = D (cm).-
3º: Per. Carga=j (m/1000m)
1º Ejemplo de Uso:
D=60cm
j=1m/1000m;
C1=120
Q=170 lts/s
p/C1=100
s
ltsQQ 2041702,1
100
120
100120 ===
Determinación del Caudal?
Corregimos el “Q” p/C1=120
UTILIZACION DEL MONOGRAMA DE WILLIAMS-HAZEN
2º Ejemplo de Uso:
D=60cm
Q=156lts/s;
C1=120
J = 0,60 m/1000m
130156833,0
120
100
120100 === QQ
Determinación de la P.Carga?
Corregimos el “Q” p/C1=100
Del monograma obtenemos:
ALGUNOS VALORES DEL COEF. “C1” DE WILLIAMS-HAZEN
Material Coeficiente de Hazen-Williams - C
Asbesto cemento 140
Hierro Fundido, nuevo 130
Hierro Fundido, 10 años de edad 107 - 113
Hierro Fundido, 20 años de edad 89 - 100
Hierro Fundido, 30 años de edad 75 - 90
Hierro Fundido, 40 años de edad 64 - 83
Concreto 120 - 140
Cobre 130 - 140
Hierro Galvanizado (HG) 120
Vidrio 140
Plomo 130 - 140
Plástico 140 - 150 
PVC, CPVC 150 
Tubería Lisa Nueva 140 
Acero - Nuevo 140 - 150 
Acero 130 
Acero - Rolado 110 
ALGUNOS VALORES DEL COEF. “C1” DE WILLIAMS-HAZEN