7/23/2019 Cambio de Rugosidad

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Cambio de la rugosidad con el tiempo

Resumen.Con el uso y el paso de los aos aumenta la rugosidad de losconductos y disminuye el gasto que puede conducir. Este problema estntimamente vinculado al de la calidad del agua y para su conocimiento serequieren observaciones de muchos aos.

Bsicamente el fenmeno de envejecimiento de las tuberas tiene dosaspectos aumento de la rugosidad y disminucin de la seccin !til. "aconsecuencia es la disminucin de la capacidad# la variacin de la rugosidadcon el tiempo se e$presa as

kt=k0+1 t

kt:Rugosidad despues de transcurrido el tiempot

k0:Rugosidadinicial ( al ponerse en serviciola tuberia)

1:Velocidad de aumento de la rugosidad

Esta e$presin debida a Colebroo% y &hite supone que la rugosidad seincrementa linealmente con el tiempo.

"amont ha propuesto esta tabla# para describir la intensidad de aumento derugosidad.

'()E(*'+,+

1 #

mm-ao

equea /./012oderada /./34,preciable

/.01

*evera /.34Cuando se disea una conduccin no debe tenerse en cuentae$clusivamente la rugosidad inicial# sino la que se espera se presente#seg!n la calidad de agua y otros factores# dentro de un cierto n!mero deaos. +e no hacerse esta previsin nos encontraramos en el futuro frente auna disminucin de la capacidad de la tubera.

"a corrosin es una accin qumica. or lo tanto depende de la calidad delagua y de la calidad o naturale5a de la tubera.

"as tuberas de 6erro fundido# que son sensibles a la corrosin# suelenrecubrirse interiormente con una sustancia bituminosa protectora a 6n dedisminuir la corrosin y mantener la capacidad de diseo de la conduccin.

Comentario. *iempre que diseemos alguna tubera# no solo se debe teneren cuenta los datos del momento# sino se debe reali5ar un anlisis decunto tiempo durara nuestro diseo sin ning!n inconveniente# programarcada cuanto tiempo se reali5aran los trabajos de mantenimiento# tener unplan de contingencia ante cualquier eventualidad# y tener un control

constante de nuestro diseo despu7s de haberse instalado.

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Ejemplo. 8na ciudad se abastece de agua por medio de una tubera de 1/9de dimetro. +espu7s de 0 ao de la puesta en servicio se requiere de :/; por %ilmetro de conduccin# para bombear :// l-s. +espu7s de : aosde servicio la potencia requerida para transportar el mismo caudal aumentoen 0/ < =Cul ser la potencia necesaria despu7s de 4 aos# sabiendo que

entonces el caudal requerido ser de >// l-s? @ v=1.1x 106m

2

s , e6ciencia

de 0//

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k0=0.00038 m

0.00071=0.00038+41

4 1=0.00033

1=0.000083 m /ao

+espu7s de 4 aos de servicio

k8=k

0+8

1

k8=0.00038+8(0.000083)

k8=0.001044

m

,hora

k8

D=0.002055

=1.37x 106

Entonces

f=0.0236

h f=0.0827 fL

D5

Q2=20.77 m

Pot=Q!

76=

1000x0.6x20.77

76=164!P , es la potencia re"uerida

*,"+,',,# , :D/ EEC'C'F G.0G

Calcule los caudales en las tuberas y las alturas pie5ometricas en los nodospara la red de distribucin de agua potable mostrada en la 6gura. )odas lastuberas son de polietileno de alta densidad @%sH/./3 mmA. "as longitudes#los dimetros y los coe6cientes globales de perdidas menores para cada unade las tuberas son las que se indican en la 6gura. "as cotas de los nodos semuestran debajo del n!mero de identi6cacin de cada uno de ellos. 8tiliceel m7todo de ;ardy I Cross con correccin de alturas pie5ometricas.

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8tilice el programa E+E* de la pgina &eb del libro para calcular la red dedistribucin de agua potable mostrada en la Jigura. )odas las tuberas sonde hierro galvani5ado @%sH/.0K mmA. "os dimetros y los coe6cientesglobales de perdidas menores son los indicados en la Jigura.

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DEMOSTRACION FORM!AS TRIAN"!AR

or relacin de tringulos

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y tirante del canal# y por relacin de tringulos

1

#=

y

x, despe$ando x x=#y

Lrea

%=& x y

2

%= (2#y )y2

=# y2

ermetro mojado

!ipotenusa=(#y )2

+y2 !ipotenusa=#2 y2+y2

!ipotenusa=y #2+1

p=2y #2+1

adio hidrulico

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Rh=%

p Rh=

# y2

2y #2+1Rh=

#y

2#2+1

,ncho super6cial o espejo de agua

&=2#y

rofundidad hidraulica

D=y

2