Monitores Fijos Calculos Borrados
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Tubería de 3 pulg.
Se realizan los mismos cálculos para el tramo de tubería secundaría 3 plg que
lleva el agua al monitor fijo más alejado con un caudal de 250 gpm (0,02392
m3/s) y presión de 100 psi.
1. Método de Hanzen-William
4.52 ∗ 𝑄1,85
∆𝑃 =
𝐶 1,85 ∗ 𝑑4,87
4.52 ∗ (250)1,85
∆𝑃 =
1201,85 ∗ 3,0684,87
Donde:
𝑚3 𝑚3
𝑄 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑒𝑛 = (250 𝑔𝑝𝑚 = 0,0158 )
𝑠 𝑠
𝐴 = 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑚2
𝜋𝑑 2 𝜋 ∗ (3,068)2
𝐴= = = 7,39 𝑝𝑙𝑔2 = 0,00477 𝑚2
4 4
Por lo tanto, la velocidad en la tubería es:
𝑚3
0,0158 𝑠 𝑚 𝑝𝑖𝑒
𝑣= = 3,31 = 10,85
0,00477 𝑚2 𝑠 𝑠
𝐷𝑣𝜌
#𝑅𝑒𝑦𝑛𝑜𝑙𝑑𝑠 =
𝜇
Donde:
𝐷 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 = 3,068 𝑝𝑙𝑔 = 0,078 𝑚
𝜌 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 1000 𝑘𝑔⁄𝑚3
𝜇 = 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 0,001 𝑐𝑝
0,078 ∗ 3,31 ∗ 1000
#𝑅𝑒𝑦𝑛𝑜𝑙𝑑𝑠 =
0,001
#𝑅𝑒𝑦𝑛𝑜𝑙𝑑𝑠 = 257705,07
Del diagrama de Moody se obtiene el coeficiente de rozamiento para una
tubería de 3 plg de acero comercial de 0,0195.
Habiendo obtenido los valores necesitados se reemplazan en la fórmula:
𝑓𝐿𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣 2
∆𝑃 =
2𝐷𝑔
0,0195 ∗ 45,27 ∗ (3,31)2
∆𝑃3`` =
2 ∗ 0,078 ∗ 9,8
∆𝑃3`` = 6,32 𝑚 = 20,74 𝑝𝑖𝑒
Conociendo estos valores se procede a calcular el TDH requerido por la bomba
para entregar el caudal que necesita el monitor fijo.
𝑃2 𝑉22 𝑃1 𝑉21
𝑇𝐷𝐻 = ℎ𝑓 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 + [ + + 𝑍2 ] + [ + + 𝑍1 ]
𝜌𝑔 2𝑔 𝜌𝑔 2𝑔
Donde:
689475,7 (3,31)2 0 0
𝑇𝐷𝐻𝑚𝑜𝑛𝑖𝑡𝑜𝑟 = 22,45 + [ + + 7,05] + [ + + (−3)]
1000 ∗ 9,8 2 ∗ 9,8 𝜌𝑔 2𝑔
𝑇𝐷𝐻𝑚𝑜𝑛𝑖𝑡𝑜𝑟 = 97,41 𝑚 = 319,6 𝑝𝑖𝑒
Potencia del motor:
𝑄 ∗ 𝑇𝐷𝐻 ∗ 𝐺 ∗ 𝑆
𝐵𝐻𝑃 =
3960 ∗ 𝜀
750 ∗ 319,6 ∗ 1
𝐵𝐻𝑃 =
3960 ∗ 0,6
𝐵𝐻𝑃 = 100,88 𝐻𝑃