Cálculo del diámetro de una tubería

Ábaco de Moody. Coeficiente de razonamiento. Fórmula Colebrook, Darcy Wiesbach, Reynolds. Diámetro nominal. Timbraje. Viscosidad cinemática

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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:

- 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

'Calculo del diámetro de una tubería'
; 'Calculo del diámetro de una tubería'
-> 'Calculo del diámetro de una tubería'
'Calculo del diámetro de una tubería'

- 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= 'Calculo del diámetro de una tubería'
= 'Calculo del diámetro de una tubería'
= 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= 'Calculo del diámetro de una tubería'
= 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= 'Calculo del diámetro de una tubería'
= 'Calculo del diámetro de una tubería'
= 19,26; V1 = 4,39 m/s

Q1= V1* S; Q1= 4,39 * 0,02567= 0,1126 m3/s

21- Re1= 'Calculo del diámetro de una tubería'
= 6,4*10+5

31- f2= 0,0145

12- V22= 'Calculo del diámetro de una tubería'
= 'Calculo del diámetro de una tubería'
=18,596 ; V2 = 4,31 m/s

Q2= V2* S; Q2= 4,31 * 0,02567= 0,1106 m3/s

22- Re2= 'Calculo del diámetro de una tubería'
= 6,28*10+5

32- f3= 0,0145

13- V32= 'Calculo del diámetro de una tubería'
= 'Calculo del diámetro de una tubería'
= 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:

'Calculo del diámetro de una tubería'
; 'Calculo del diámetro de una tubería'
-> 'Calculo del diámetro de una tubería'

- formula de Colebrook: - nº de Reynolds:

'Calculo del diámetro de una tubería'
'Calculo del diámetro de una tubería'

- Calculos:

10- sustituimos la formula de Darcy-Weisbach en la formula del nº de Reynolds:

'Calculo del diámetro de una tubería'
; 'Calculo del diámetro de una tubería'
->'Calculo del diámetro de una tubería'

20- sustituimos Re en la formula de Colebrook:

'Calculo del diámetro de una tubería'
operando quedara,

'Calculo del diámetro de una tubería'

30- sustituyendo las incognitas hallamos f1:

'Calculo del diámetro de una tubería'

'Calculo del diámetro de una tubería'

'Calculo del diámetro de una tubería'
-> 'Calculo del diámetro de una tubería'

'Calculo del diámetro de una tubería'
-> 'Calculo del diámetro de una tubería'
-> f1=0,0145

11- sustituimos f1 en la formula de Darcy-Weisbach:

'Calculo del diámetro de una tubería'
-> 'Calculo del diámetro de una tubería'
-> V1=4,3125 m/s