Trabajo de Fluidos Grupo c

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO

ESCUELA DE INGENIERIA EN ELECTRONICA CONTROL AUTOMATICO Y REDES INDUSTRIALES

TEMA: SISTEMAS DE DISTRIBUCION

INTEGRANTES:

LUIS JARAMILLO G.

245956

FRANCISCO HARO

245782

PABLO MOPOSITA

139

DAVID BASANTES

245827

FECHA:

08-06-2011

Riobamba-Ecuador

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.









REDES DE DISTRIBUCION

Un sistema está definido por el tamaño de la tubería, tipos de perdidas menores y flujo volumétrico del fluido. Su objetivo es calcular la presión en un determinado punto cualesquiera, determinar la carga total de la bomba o elevación de una fuente para producir un flujo volumétrico deseado. Los sistemas son descritos por sus términos de elevación, tamaño de sus tuberías, válvulas , acoplamientos y caída de presión. Su analogía es muy similar a una sistema de distribución eléctrica donde tenemos: Caudal = intensidad de corriente Perdida de carga= caída de tensión Resistencia Hidráulica= Resistencia Tenemos 4 tipos de sistemas: •

Tuberías en serie

•

Tuberías en paralelo

•

Tuberías ramificadas

•

Redes de tuberías

TUBERIAS EN SERIE

En un sistema de tuberías en serie la pérdida total de energía es la suma de las perdidas individuales menores mas todas las pérdidas provocadas por la fricción.









HL=Hr1+Hr2+Hr3+…

La primera ecuación nos dice que el caudal es el mismo en todos los tramos La segunda ecuación nos representa la pérdida total que es la suma de todas las perdidas parciales La tercera ecuación indica que cumple la ecuación de la continuidad Podemos observar en un ejemplo mejor las pérdidas que existen en un sistema en serie las perdidas

HL=H1+H2+H3+H4+H5+H6 HL= Pérdida total por unidad de fluido en movimiento H1= Pérdida en la entrada H2= Pérdida por fricción en la línea de succión H3= Pérdida de energía en la válvula H4= Pérdida de energía en los dos codos a 90

̊









SISTEMAS EN PARALELO

Los sistemas de conexión en paralelo son aquellos sistemas los cuales tienen más de una trayectoria por las cuales el fluido puede llegar del punto origen a su destino. Para que el flujo sea estable requiere que el flujo volumétrico que ingresa al sistema sea el mismo que sale de este. Cada unidad de peso de fluido que ingresa experimenta perdida de energía sin importar la trayectoria que siga.

En los sistemas de tuberías en paralelo ocuparemos las siguientes ecuaciones Q=Q1+Q2+Q3 Hr1=Hr2=Hr3 En la primera ecuación vemos que el caudal se reparte entre todas las tuberías En la segunda ecuación la presión al comienzo pA y al final pB de cada rama es la misma para todas las ramas, la caída de altura de presión Hr es igual en todas las ramas. Podemos tener dos tipos de problemas









Luego aplicamos la ecuación Q=Q1+Q2+Q3 y obtenemos Q Para el tipo 2 Aplicamos la ecuación

Donde ζ t 1 coeficiente de pérdida total en la rama 1 El caudal ser a Q1=A1v1= A1√2gHr/ ζ t 1 =α1√Hr En general para cualquier caudal Qi= αi√Hi Por la ecuación

Q =Q1+Q2+Q3

Debido a q Hr es el mismo en todas las ramas Donde α1 es general función del número de Reynolds y de la rugosidad relativa de cada rama, en caso de ser régimen turbulento las α1 son constantes. Redes de tuberías

Las redes de distribución de agua urbanas forman ramificaciones complicadas, que se cierran formando mallas, de manera que el agua en un punto puede venir por dos direcciones distintas, lo que presenta la ventaja de no interrumpir el suministro, aun en el caso de reparaciones. Las figuras representas redes de distribución. Su cálculo es laborioso y se hace por el método de aproximaciones sucesivas introducido por Hardy Cross.









Se han de cumplir las tres leyes siguientes: -ley de pérdida de carga: en cada tubería se ha de cumplir la ecuación

Donde

En la práctica práctica β se supone constante en todo calculo (en realidad β depende de de y depende de Re y de d).

q depende

En los problemas de redes de tuberías se suelen despreciar las perdidas secundarias en los nudos mismos, pero se tienen en cuenta las restantes perdidas secundarias en forma de longitud equivalente.











Donde

•

es un coeficiente de rozamiento que depende del número de Reynolds y de la rugosidad relativa. En la práctica se utiliza un valor de medio, con lo cual =cte.

En el cálculo de redes de tuberías o de agua a las temperaturas normales, se puede emplear la formula de Hazen-Williams, o sea la ecuación anterior haciendo

El coeficiente de C se toma de la siguiente tabla

-ley de nudos: el caudal que entra en un nudo debe ser igual a la suma de los caudales q salen del nudo









Resumen del método Hardy Cross -

sobre un croquis de a red se hace una distribución razonable de caudales dibujando con flechas los sentidos estimados.

-

Se escribe para la tubería 1 la primera ley:

Y se hace lo mismo con las restantes tuberías. Si se utiliza, por ejemplo,la ecuación

-

Se escribe la suma de las pérdidas para cada malla en la forma:

Donde es una suma algebraica. Se escoge un sentido como positivo, por ejemplo, el de las agujas del reloj: las pérdidas correspondientes a los caudales cuyo sentido coincide con el elegido serán positivas y las correspondientes a los caudales que circulan en sentido contrario serán negativas. Normalmente en esta primera aproximación la tercera ley

no se cumplirá

-Se corrige el caudal de todas las tuberías en un igual para todas, para conseguir que se cumpla la tercera ley. Así por ejemplo, en la 1ra tubería









Si se utiliza una formula cómo pero con n distinto de 2 se desarrolla la expresión por el el binomio de de newton y despreciando to todos lo los términos ex excepto los dos primeros se tendrá:

Al final obtendríamos la siguiente ecuación

Habiendo sacado

factor común por ser igual para todas las tuberías de la malla; de

donde El numerador es una suma algebraica y el denominador una suma aritmética. De esta manera si resulta positivo tendrá la corrección el mismo sentido de las agujas del reloj, o sea sea se suma sumara ra a para para obte obtene nerr en cada cada tube tuberí ríaa Como las tuberías que pertenecen a la vez a dos anillos distintos en esta segunda corrección reciben dos correcciones independientes en esta segunda aproximación en general tampoco se verifica la tercera ley, habrá que hacer una tercera aproximación y así sucesivamente Este procedimiento tiene la ventaja d que los errores en los cálculos tienen el mismo efecto que los errores en las suposiciones que se van haciendo y por tanto se corrigen automáticamente en el desarrollo del problema



























2- Su objetivo es calcular la…………en un determinado punto cualesquiera, determinar la……….de la bomba o…………de una fuente para producir un flujo volumétrico deseado. R: presión; carga total; elevación 3- En un sistema de tuberías en serie la pérdida total de energía es la suma de las…………… menores más todas las pérdidas provocadas por la fricción. R: pérdidas individuales 4-Enumere los tipos de sistemas 1…………….

2…………….

3…………….

4…………….

R:tuberías en serie; tuberías en paralelo; tuberías ramificadas; redes de distribucion 5-Los sistemas de conexión en………..son aquellos sistemas los cuales tienen más de una trayectoria por las cuales el fluido puede llegar del punto origen a su destino. R: paralelo 6-cuales son las tres leyes usadas para redes de tuberias …………..









R: a-2; b-3;c-1

10- Escriba la ley de nudos

El caudal que entra en un nudo debe ser igual a la suma de los caudales q salen del nudo.

11- Escriba la Ley de mallas La suma algebraica de las pérdidas de carga en una malla ha de ser igual a cero.

12-¿Qué sucede si no se cumple la Ley de nudos? Esta ley no se cumpliese habría en el nudo un consumo o suministro de fluido.

13- ¿Qué sucede si no se cumple la Ley de mallas?

Si esta ley no se cumpliese en el punto de partida utilizado para recorrer la malla, habría









17. Como en nuestro hogar podremos obtener un flujo igual entre un grifo de agua caliente y agua fría? Una forma es cerrar un poco el grifo del agua fría para aumentar la resistencia y así igualar el flujo del agua caliente ala fría.

18. Una diferencia entre sistema serie y paralelo La diferencia más marcada en que en un sistema serie el caudal es el mismo sea cual sea la trayectoria que escoge mientras que en un sistema en paralelo la trayectoria puede escoger varios caminos teniendo en estos caudales diferentes en cada trayectoria

19. Una semejanza entre sistemas en serie y paralelo La semejanza es que el caudal del inicio al final va a ser siempre el mismo

20. Escriba a que es igual el caudal en un sistema de tuberías paralelas









Solucion: La solución comienzo con la escritura de la ecuacion de la energía del sistema. Se utiliza las superficies de los depositos como puntos de referencia y se tiene

Como p1=p2=0, v1 y v2 son aproximadamente igual a cero, la ecuación se simplifica y queda así:









El aceite tiene una gravedad especifica de 0.88 y viscosidad dinámica de 9.5x10-3 Pa.s. Determine el flujo volumétrico máximo permisible de aceite

•

Desde un deposito elevado s e abastece de agua a un canal de regadio, como se muestra en la figura. Calcule el flujo volumetrico del agua en el canal, si ésta tiene 80°F.



















Que se reduce a

Y por tanto

Tendremos

Aplicando la ecuación de continuidad tendremos:

Trabajo de Fluidos Grupo c

Recommend Documents