EFECTOS DE VISCOSIDAD donde:
? = Esfuerzo Cortante
µ = Coeficiente de Viscosidad Dinámica
u = Velocidad
En tuberías: Re = VD/?
Donde: V = Velocidad media D = diámetro de la tubería ? = Coeficiente de viscosidad c.
Si: Re < 2100 ? F. Laminar. Si: Re > 4100 ? F. Turbulento. Numero de Reynold
En Canales:
Re = VR/? Donde: V = Velocidad media R = Radio Medio Hidráulico= A/P ? = Coeficiente de viscosidad c.
Si: Re < 500 ? F. Laminar. Si: Re > 3000 ? F. Turbulento.
NUMERO DE FROUDE (FR)
FR = V/(vLg)
L = A/T
Si: FR < 1 ? F. lento o Subcrítico Si: FR > 1 ? F. Torrencial o Super crítico Si: FR = 1 ? F. Crítico Efectos de gravedad
Efectos de la Edad en tuberia La Rugosidad absoluta varía con los años debido a que las paredes se dañan por los efectos corrosivos del fluido o porque se pegan en las paredes de conducción sustancias químicas que transporta el fluido, la experiencia demuestra que la rugosidad es lineal. K = Ko + at a = Intensidad de variación t = tiempo en años
Pequeña 0.012 Mediana 0.038 Apreciable 0.12 Severa 0.38 Intensidad a (m/año)
Es una formula semi-empirica, es válida para: Flujo turbulento con Superficie Hidráulicamente Rugosa Diámetros > 2” Velocidades < 3m/seg.
Formula de Hazen y Williams
Q = 0.000426CHD2.63S0.54
Donde: Q ? lts/seg.(Caudal) CH ? Pie 1/2/seg. (Coeficiente de Hazen y Williams) S ? hf /L = mt/km (pendiente) D ? en Pulgadas (diámetro)
Formula de Hazen y Williams
1/8” ¼” 3/8” ½” ¾” 1” 1 ¼” 1 ½” 2” 2 ½” 3” 3 ½” 4” 5” 6” 8” 10” 12” 14” 16” 18” 24” 30” Diámetro Comercial de Tuberías
TUBERIAS NO CIRCULARES Cuando se tiene tuberías no circulares se usa el diámetro equivalente
Deq. = 4R
Deq = Diámetro equivalente R = Radio medio hidráulico
En el diseño de un sistema hidráulico se debe hacer un análisis económico para minimizar costo, estos costos son: Costo de mantenimiento = C.M. Costo de Operación = C.O. Costo de Instalación = C.I.
Costo Total = C.M. + C.O. + C.I. DIAMETRO ECONOMICO
A mayor diámetro ? Mayor C.I.- A mayor diámetro ? Menor C.O.- Costo de Mantenimiento es Constante.
Perdida por tuberías filtrantes x dx
Qi Q Qs q L q = Caudal de salida por unidad de longitud ( m3/seg/m)
hf = (kL/3)( QiQs + Qi2 + Qs2) Tuberías Filtrantes
FLUJO TURBULENTO
EXISTE INTERCAMBIO DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO DE PARTICULAS ?h = (µ + ?)dVh/dh
SE TRASPORTA CANTIDAD DE MOVIMIENTO TRANSVERSALES A LAS LINEAS DE CORRIENTE DEL FLUJO MEDIO INCREMENTANDOSE EL ESFUERZO CORTANTE
LONGITUD DE MEZCLA ES LA LONGITUD PROMEDIO QUE RECORRE LAS PARTICULAS FLUIDAS HASTA INTERCAMBIAR COMPLETAMENTE SU CANTIDAD DE MOVIMIENTO
. l .
VON KARMAN ENCUENTRA EL VALOR DE l, QUE DEPENDE DE LA DISTANCIA A LA FRONTERA SOLIDA l = xh
X = constante
X = 0.4 ( FLUIDOS SIN SEDIMENTOS)
h
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