Cálculo del diámetro de una tubería

1ª Práctica de Ingenieria rural.
Calculo del diámetro de una tubería.
Indice.
1− Perfil de la tubería.........................................................página 3
2− Cálculo del caudal.........................................................página 4
3− Cálculo del diámetro.....................................................página 5
4− Diámetros por exceso y defecto de caudal....................página 6
5− Cálculo de la longitud de cada tubería..........................página 7
6− Perfil con los puntos singulares en la conducción........página 8
7− Calculo de los anclajes de la tubería.............................página 9
1− Perfil de la tuberia.
2− Calculo del caudal.
Datos de partida:
− tipo de tuberia: PVC − regulación de caudal aguas abajo
− rugosidad absoluta: 0,025 mm − perdida de carga, Hr: 75 m.c.a.
− diametro nominal: 200 mm − timbraje: 95 m.c.a.
− longitud de la tuberia: 986,65 m
Otros datos:
− viscosidad cinemática a presión atmosférica y 20º, u: 1,24 x 10−6 m2/seg
Tuberías de PVC
− con el diámetro nominal de 200 mm y el timbraje de 9,5 atm, obtenemos un diámetro interior de la tuberia
de 180,8 mm.
2.1− Calculo del caudal utilizando el ábaco de Mody.
− Datos:
1
− D = 180,8 mm − S = 0,02567 m2 − K/D = 1,38 x 10−4
− L = 986,65 − H = 75 mca − u: 1,24 x 10−6 m2/seg
− formula de Darcy−Weisbach: − nº de Reynolds
;
−>
− Calculos:
10− para hallar la velocidad por medio de esta fórmula falta el valor de f que será un valor medio elegido,
fo=0,015:
Vo2=
=
= 17,978; Vo = 4,24 m/s
Qo= Vo* S; Qo= 4,24 * 0,02567= 0,1088 m3/s
20− con la Vo podemos hallar el nº de Reynolds:
Reo=
= 6,18*10+5
30− vamos al ábaco de Moody con Reo y K/D para hallar f1:
f1= 0,014; con este nuevo valor repetimos los tres pasos hasta que el valor de Qn no varie de Qn−1 en mas de
0,001 unidades.
11− V12=
=
= 19,26; V1 = 4,39 m/s
Q1= V1* S; Q1= 4,39 * 0,02567= 0,1126 m3/s
21− Re1=
2
= 6,4*10+5
31− f2= 0,0145
12− V22=
=
=18,596 ; V2 = 4,31 m/s
Q2= V2* S; Q2= 4,31 * 0,02567= 0,1106 m3/s
22− Re2=
= 6,28*10+5
32− f3= 0,0145
13− V32=
=
= 18,59; V3 = 4,31 m/s
Q3= V3* S; Q3= 4,31 * 0,02567= 0,1106 m3/s
− Caudal por el abaco de Moody = 110,6 l/s
2.2− Calculo del caudal utilizando la formula de Colebrook.
− Datos.
− D = 180,8 mm − S = 0,02567 m2 − K/D = 1,38 x 10−4
− L = 986,65 − H = 75 mca − u: 1,24 x 10−6 m2/seg
− formula de Darcy−Weisbach:
;
−>
− formula de Colebrook: − nº de Reynolds:
3
− Calculos:
10− sustituimos la formula de Darcy−Weisbach en la formula del nº de Reynolds:
;
−>
20− sustituimos Re en la formula de Colebrook:
operando quedara,
30− sustituyendo las incognitas hallamos f1:
4
−>
−>
−> f1=0,0145
11− sustituimos f1 en la formula de Darcy−Weisbach:
−>
−> V1=4,3125 m/s
5