Problem a Rio

Problema 3.12. (Juan Saldarriaga. Hidráulica de Tuberías).

En un sistema de riego localizado de alta frecuencia, el agua se bombea desde un río hasta un tanque desarenador, a través de una tubería de hierro ductil (CHW=115) (e=0.25mm), de 150 mm de diámetro y 58 m de longitud. La diferencia de altura entre los niveles del agua del río y en el desarenador es de 7.3 m. Si la bomba tiene una de 30 Kw y una eficiencia del 73 %. ¿Cuál es el caudal bombeado?. Utilice la metodología de Hazen-Williams y Darcy Weisbach. Asumir el agua a condiciones normales (25°C). Parte A.

Resolver con las dos metodologías y comparar los resultados. Parte B.

Con el mismo sistema descrito en el problema 3.12. Ahora considere una tubería de PVC y una bomba de 45 KW con 73 % de eficiencia.

Problema 2.24. (Juan Saldarriaga. Hidráulica de Tuberías).

En una bocatoma para el acueducto en un municipio situado al nivel del mar se localiza una bomba a 3 m por encima del nivel de la toma y 7 m a la derecha del río fuente. Para que a operación de la bomba sea satisfactoria es necesario que la altura manométrica en la entrada sea de al menos -6.5 m.c.a. Calcule el menor diámetro comercial en hierro galvanizado (e=0.15mm) que debe colocarse. Suponga un coeficiente global de pérdidas menores de 1.3. El caudal es de 190 L/s.

Resolver el problema 2.24 para una tubería de PVC (e=0.0015mm) y el coeficiente global de pérdidas menores es de 6.7. Realizar conclusiones sobre las condiciones del sistema analizado.

Problema 3.28. (Juan Saldarriaga. Hidráulica de Tuberías).

Para un sistema bajo las siguientes condiciones: Diámetro: 450 mm. Coeficiente de pérdidas menores: 16.4. Longitud: 2800. Fluido: Agua (25 °C). Se midieron las siguientes alturas piezométricas en función del caudal. Q (m /s)

H (m.c.a)

0.7 0.68 0.61 0.54 0.47 0.44 0.39 0.35 0.31 0.26

127 120 97 76 58 51 40 32 25 18

Parte a:  Para las condiciones de dicho sistema haga la calibración del mismo (proceso para obtener la rugosidad absoluta real de la tubería). Parte b:  Para el problema 3.28 considere ahora un tramo de 1200 m y la rugosidad absoluta real obtenida y grafique la curva del sistema (Q vs H). Ejemplo 5.1. (Juan Saldarriaga. Hidráulica de Tuberías).

Una serie de 4 tuberías conecta dos tanques que forman parte del sistema de abastecimiento de agua de una finca dedicada a la piscicultura. La diferencia de altura entre los niveles de agua en los tanques es de 28.5 m. En la tabla a continuación se muestra las características cada tubería. Itm

Diametro (mm)

Longitud (m)

Coeficiente de pérdidas menores

Material

Caudal de salida al extremo del tramo (L/s)

1 2 3 4

600 500 300 250

423 174 373 121

4.2 3.4 5.3 7.5

Cemento PVC PVC PVC

60 74 60 ?

Parte a: Cada tramo de tubería tiene una descarga a varios tanques menores. Calcular el caudal que llega al último tanque. Parte b: Considerando que el diferencial de altura entre el primer y último estanque no es favorable (-28.5 m). Seleccionar un equipo de bombeo que satisfaga esas condiciones de operación.

Ejemplo 5.7. (Juan Saldarriaga. Hidráulica de Tuberías).

Con el fin de disminuir la vulnerabilidad del cruce subacuático de un oleoducto al atravesar un río, se decide colocar dos tuberías en paralelo a la existente. Las tres tuberías están elaboradas en acero (e=0.046 mm). La que existía originalmente tiene una longitud de 278 m, un diámetro de 450 mm y un coeficiente de pérdidas menores de 7.7. Las dos tuberías nuevas tienen una longitud de 312 m, un diámetro de 300 mm y un coeficiente de pérdidas menores de 9.4. La presión en el nodo aguas arriba es de 875 Kpa y el caudal total es de 460 L/s. Las características físicas del crudo que circula por la tubería son: Densidad: 860 Kg/m 3 Viscosidad absoluta: 7.19x10 -3 Pa.s. Parte a: Calcular el caudal que pasa por cada tubería y la pérdida de altura. Parte b: Considere que el crudo se desea transportar desde un tanque en el punto 1 hasta el punto 2. Seleccione un equipo de bombeo para realizar dicho trabajo.