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    Conducción Ejemplo

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    Este documento describe los principios básicos para el diseño hidráulico de una conducción de agua, incluyendo el cálculo de la presión de diseño, el diámetro de la tubería según la ecuación de Hazen-Williams, el cálculo de pérdidas de carga localizadas por accesorios y codos, y los conceptos de velocidad mínima, máxima, tiempo de cierre de válvulas y celeridad del agua. También incluye tablas de coeficientes de pérdidas y la relación entre

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    Este documento describe los principios básicos para el diseño hidráulico de una conducción de agua, incluyendo el cálculo de la presión de diseño, el diámetro de la tubería según la ecuación de Hazen-Williams, el cálculo de pérdidas de carga localizadas por accesorios y codos, y los conceptos de velocidad mínima, máxima, tiempo de cierre de válvulas y celeridad del agua. También incluye tablas de coeficientes de pérdidas y la relación entre

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    Este documento describe los principios básicos para el diseño hidráulico de una conducción de agua, incluyendo el cálculo de la presión de diseño, el diámetro de la tubería según la ecuación de Hazen-Williams, el cálculo de pérdidas de carga localizadas por accesorios y codos, y los conceptos de velocidad mínima, máxima, tiempo de cierre de válvulas y celeridad del agua. También incluye tablas de coeficientes de pérdidas y la relación entre

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    ACUEDUCTOS

    CAPITULO IX. CONDUCCION

    Ing. Hector Amado H.


    CONDUCCION
    Presión de Diseño:
    Pd = 1,30 x máx. (P estática, P golpe de ariete)

    Diseño hidráulico de la tubería:


    Ecuación de Hazen - Williams
    Q = 0,2785 C D^2,63 J^0,54
    Donde:
    C = coeficiente de rugosidad del material de la tubería (Hazen-Williams)
    D = diámetro interno de tubería de diseño
    J = pérdida de carga unitaria o pendiente de la línea de energía (m/m)

    Coeficientes de rugosidad típicos


    Material Tubería C
    Acero Soldado 130
    Hierro Fundido 100
    Concreto (buen terminado) 130
    PVC 150
    98,67

    Presión Estática Máxima


    PEM
    (98,67 – 61,40)

    H
    Carga Hidráulica
    Disponible
    (98,67 – 64,00)
    64,00

    61,40
    Presión de Diseño:
    Pd = 1,30 x (98,67 – 61,40) = 1,30 x 37,27
    Pd = 48,45 mca

    Diseño hidráulico de la tubería:


    J=H/L
    J = 34,67 / 2200,58 = 0,016 m/m

    Ecuación de Hazen - Williams


     = ( Q / 0,2785 C J^0,54 )^1/2,63
     = ( 0,030 / 0,2785*150*(0,016)^0,54 )^1/2,63
     = 0,149 m = 0,149/0,0254 = 5,90 pulgadas

    se toma  comercial = 6 pulgadas


    Pmax (mca)
    140
    112
    88
    70,3
    CONDUCCION
    Pérdidas de carga localizada: corresponden a las ocasionadas por los
    accesorios, tales como pérdidas por entrada y salida, válvulas y codos

    hf = K V^2
    2g
    Donde:
    K = coeficiente de pérdida de accesorios
    V1 = velocidad del caudal (m/s)
    Coeficiente de pérdidas de algunos accesorios, K
    Válvula abierta:
    de mariposa 5,00
    de compuerta 0,20
    de globo 10,0
    Tee paso directo 0,60
    Tee paso lateral 1,30
    Entrada normal al tubo 0,50
    Salida del tubo 1,00
    Reducción gradual 0,15
    Ampliación gradual 0,30
    CONDUCCION
    CODOS
    Las pérdidas por cambio de dirección pueden calcularse mediante
    la siguiente expresión:

    hf = 0,25 V2 
    2g 90

    Donde  es el ángulo del codo, que puede ser de 90º, 45º, 221/2º u
    111/4 o

    Velocidades mínima y máxima:


    Se recomienda una velocidad mínima = 0,60 m/s
    La velocidad máxima depende del tipo de material de la tubería, por lo
    tanto la suministra el fabricante. Como criterio general se recomienda una
    una velocidad máxima = 6,0 m/s
    98,67
    CONDUCCCION

    El valor de la celeridad o velocidad de propagación de la onda


    puede calcularse mediante la fórmula de Allievi:
    C = 9.900
    48,3 + k (/e)

    Donde:
    C = celeridad de la onda (m/s)
     = diámetro del tubo (m)
    e = espesor de la pared del tubo (m)
    k = relación entre el nódulo de elasticidad del agua y el del material
    de la tubería
    k = 1010 / Etubería (tabla)
    CONDUCCCION
    Tabla
    Relación de módulos elasticidad del agua y del material de la tubería
    Material de la tubería K
    Acero 0,50
    Hierro fundido 1,00
    Concreto 5,00
    Asbesto-cemento 4,40
    Plástico 18,00
    Tiempo de cierre (tiempo de maniobra) = t
    Si la maniobra es rápida, la válvula quedará completamente cerrada antes
    de que la onda de depresión comience a actuar:
    T <= 2L / C entonces se tiene Sobrepresión Máxima

    Si el tiempo de cierre es lento, la onda de depresión llegará a la válvula


    antes de que esta se halle completamente cerrada.
    T > 2L / C entonces se tiene Maniobra Lenta
    CONDUCCCION

    Desarenador
    Tanque de
    Almacenamiento
    codo
    90

    Válvula de
    control

    Válvula de purga
    codo
    22,5
    Línea Piezométrica Dinámica

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