RED DE DISTRIBUCION - SISTEMA CERRADO - ZONA URBANA
Ejemplo : Determinar el diámetro de la tubería principal, además de la
cota de terreno, la carga disponible y la cota piezométrica en cada crucero de
la siguiente traza urbana.Considerar el material de la
tubería polietileno de alta densidad y una carga mínima de 1.5 Kg/cm^2.
Crucero Elevación
(m)
TR 170
1 150
2 145.78
3 141.55
4 136.59
5 131.38
6 127.1
7 123.48
8 120
9 122.77
10 125.55
11 128.33
12 132
13 139.6
14 144.79
SOLUCION :
• Gasto unitario (Qₙᵢₜₐᵣᵢₒ)
Se obtiene dividiendo el gasto de la línea de alimentación
entre la longitud total de la red:
Qunitario = L/Q
Donde:
Q: gasto de la línea de alimentación
L: Longitud total de la red
Qunitario = 117 l/s / 3900m = 0.03 l/s.m
• Gasto por tramos de tubería:
Tubería Principal: Qazul=100 m×0.03 l/s⋅m=3
l/s
Tuberías secundarias:
Qtramo 2−11 = 300 m×0.03 l/s⋅m=9
l/s
Qtramo 6−14 =400 m×0.03 l/s⋅m=12
l/s
Qtramo U 10−11=300 m×0.03 l/s⋅m=9
l/s
Qtramo E 12−14 =500 m×0.03 l/s⋅m=15
l/s
• Punto de Equilibrio: Se ubica mayormente en el cruce más
alejado de la red o en de menos elevación, en este caso es el punto 8 de la
red.
• Calculo de diámetro: Utilizamos la ecuación de Manning
Donde:
hf: Perdida de carga por fricción (m)
L: Longitud de tuberia (m)
D: Diámetro de la tubería (m)
Q: Gasto (m³/s)
n: coeficiente de Manning dependiente del tipo de tubería.
• Cálculo de diámetro: Reemplazando para el tramo de la tubería que vadesde el tanque de regularización hasta el punto 1.
1 kgf/cm² = 10.0003 Metros de agua
1.5 𝐾𝑔/𝑐𝑚2 × 10 = 15 m
hf=170 m−150 m−15 m=5 m
d = 0.2551 m ≈ 25.51 cm ≈ 10.04′′
Por lo tanto, utilizamos un diámetro comercial
d = 12′′
• Pérdida de carga (Hf)
Con el diámetro calculado obtenemos la nueva perdida
utilizando la misma ecuación de Manning, despejando S tenemos:
s= 2.1048 m
• Cota Piezometrica (Cota Piez):
Cota Piez.(f) = Cota Piez.(i) − S
Cota Piez.(f) = 170 m − 2.1048 m
Cota Piez.(f) = 167.8952 m
• Carga Disponible
Qdisp = Cota Piez. − Cota del terreno
Qdisp = 167.8952 m−150 m
Qdisp = 17.8952 m
Nota: Repetir el proceso para los tramos siguientes.
Crucero Elevación
(m)
TR 170
1 150
2 145.78
3 141.55
4 136.59
5 131.38
6 127.1
7 123.48
8 120
9 122.77
10 125.55
11 128.33
12 132
13 139.6
14 144.79
SOLUCION :
• Gasto unitario (Qₙᵢₜₐᵣᵢₒ)
Se obtiene dividiendo el gasto de la línea de alimentación
entre la longitud total de la red:
Qunitario = L/Q
Donde:
Q: gasto de la línea de alimentación
L: Longitud total de la red
Qunitario = 117 l/s / 3900m = 0.03 l/s.m
Tubería Principal: Qazul=100 m×0.03 l/s⋅m=3
l/s
Tuberías secundarias:
Qtramo 2−11 = 300 m×0.03 l/s⋅m=9 l/s
Qtramo 6−14 =400 m×0.03 l/s⋅m=12 l/s
Qtramo U 10−11=300 m×0.03 l/s⋅m=9 l/s
Qtramo E 12−14 =500 m×0.03 l/s⋅m=15 l/s
• Punto de Equilibrio: Se ubica mayormente en el cruce más alejado de la red o en de menos elevación, en este caso es el punto 8 de la red.
• Calculo de diámetro: Utilizamos la ecuación de Manning
Donde:
hf: Perdida de carga por fricción (m)
L: Longitud de tuberia (m)
D: Diámetro de la tubería (m)
Q: Gasto (m³/s)
n: coeficiente de Manning dependiente del tipo de tubería.
• Cálculo de diámetro: Reemplazando para el tramo de la tubería que vadesde el tanque de regularización hasta el punto 1.
1 kgf/cm² = 10.0003 Metros de agua
1.5 𝐾𝑔/𝑐𝑚2 × 10 = 15 m
hf=170 m−150 m−15 m=5 m
d = 0.2551 m ≈ 25.51 cm ≈ 10.04′′
Por lo tanto, utilizamos un diámetro comercial
d = 12′′
• Pérdida de carga (Hf)
Con el diámetro calculado obtenemos la nueva perdida
utilizando la misma ecuación de Manning, despejando S tenemos:
s= 2.1048 m
• Cota Piezometrica (Cota Piez):
Cota Piez.(f) = Cota Piez.(i) − S
Cota Piez.(f) = 170 m − 2.1048 m
Cota Piez.(f) = 167.8952 m
Qdisp = Cota Piez. − Cota del terreno
Qdisp = 167.8952 m−150 m
Qdisp = 17.8952 m
Nota: Repetir el proceso para los tramos siguientes.
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