Mecánica de los fluidos e hidraulica (schaum) 2da edicion ranald v giles lib

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CAP. 8] SISTEMAS DE TUBERIAS EQUIVALENTES, COMPUESTAS, EN PARALELO Y RAMIFICADAS

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0,27 m/1000 m y pérdida de carga : 0,27 x 1,8 : 0,512 m (15,7 %) 0,77 m/1000 m y pérdida de carga: 0,77 x 1,2:0,922 m (28,5%) S¡o: 10,70 m/1000 m y pérdida de carga :10,70 x 0,6: 1,800 m (55,8%) Para Q:65 l/seg: Pérdida de carga total:3,234 m (100,0%) Sso S¿o

: :

Los porcentajes son del mismo orden que los obtenidos en el Problema 5. Aplicando estos porcentajes

a la pérdida total de carga dada de 21,0 m, se obtiene

Hrso:21 x15,7)(:3,30m, 5r: 3,30/1800: 1,83m/1000m, Q:l30ll00xl42:185 liseg Huo:21 x 28,5\: 6,00 m, S: 6,0011200: 5,00 m/1000 m, Q: l30ll00 x 140: 182 l/seg Ht-to:21 x 55,8 %: 11,70 m, S : 11,701600 : 19,50 m/1000 m, Q: l30ll00 x 139 : 181 liseg El cálculo con uno de los diámetros es suficiente para calcular el caudal Q, pero los demás sirven de com-

probación y dan la seguridad de que no se han cometido equivocaciones.

8.

En el sistema mostrado en la Fig. 8-2, cuan-

do el caudal desde el depósito ,4 al nudo principal D es de 140 l/seg, la presión en D es 1,40 kglcrn2. Se quiere aumentar el caudal hasta 184 l/seg, con una presión en D de 2,80 kglcm2. ¿Qué diámetro debe de tener la tubería de 1500 m de longitud, que ha de ponerse entre -B y C en paralelo (dibujada a trazos en la figura), con la existente de 30 cm de diámetro para satisfacer las con-

C¡ = 130

Fig.8-2

diciones exisidas? Solución:

La elevación del depósito I puede determinarse a partir de las condiciones iniciales. Del Diagrama B, para Q : t40 l/seg, S¿o :

4,8 m/1000 m, pérdida de carga : 4,8 x 2,4 : ll,5 m S¡o - 20,0 m/1000 m, pérdida de carga : 20,0 x 1,5 : 30,0 m Pérdida de carga total : 41,5 m

La 1ínea de alturas piezométricas cae ctesde 41,5 m hasta una elevación de 14,0 m por encima de D (equivalentes a 1,40 kglcm2). Por tanto, el depósito A está a (41,5 + 14,0) : 55,5 m por encima de D. Para una presión de 2,80 kglcm2,la elevación de la línea de alturas piezométricas sobre D será de 28,0 m, de forma que la altura de carga disponible para el caudal de 184 fseg es de (55,5 - 28,0) :27,5 m. En la tuberia de 40 cm, Q : l84l/seg, ^S : 8,2 m/1000 m, pérdida de carga :8,2 x 2,4 : 19,7 m. De aquí, Pérdida de carga entre I

y C:27,5 - 19,7:7,8 m

Para la tubería existente de 30 cm, S : 7,8/1500 : 5,2 m/1000 m, Q -- 68,0 l/seg y el caudal en la tubería nueva, puesta en paralelo, será (184,0 - 68,0) : 116,0 l/seg con una altura de carga disponible (caída de la línea

de alturas piezométricas) de 7,8 m entre B y C.

: 7,8/1500 : 5,2 m/1000 m y Qrco: (100/130)116 : 89,3 l/seg El Diagrama B da D : 34 cm aproximadamente (se toma la tubería de diámetro normalizado inmediato su.S

perior).

9. En el sistema de tuberías en paralelo de la Figura 8-3 la altura de presión en I es de 36,0 m de agua y la altura de presión en ,E de 22,0 m de agua. Suponiendo que las tuberías están en un plano horizontal, ¿qué caudal circula por cada

24OOn-25 cmrCr = 100

una de las ramas en paralelo?

Fig.8-3

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