Mecanica de los fluidos

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Justificación

Los ingenieros encargados de la construcción de un pequeño edificio de oficinas fueron obligados a emplear distintos cálculos debido a la presencia de anomalías en la revisión de la red de tuberías. El edificio cuenta con una red de tuberías abierta que abastece de agua potable.

Será necesario realizar la distribución de caudal para cada tramo de la red y centrarse en los puntos que mostraron deficiencias.

Se requerirá hacer un análisis de la perdida de carga para el tramo de tubería 2 – 6 ya que los datos presentados eran muy bajos a comparación de los demás.

También, se necesitará revisar la altura de presión en el punto 7 al igual que la velocidad en el tramo de tubería 6 – 7.

Se debe considerar C = 100 para todas las tuberías.

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Procedimiento y cálculos[pic 6][pic 7]

• Distribución de caudales

Cuando se trata de una red abierta, la distribución de caudales debe comenzar por los nodos de los extremos, en este caso estamos hablando de 5, 4, 11, 10 y 9

Comenzamos por evaluar el punto 9, apoyándonos en la ecuación:

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Punto 10:

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Punto 11:

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Punto 4:

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Punto 5:

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Siguiendo la misma ecuación obtenemos los valores de los nodos restantes

Punto 8:

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Punto 7:

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Punto 6:

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Punto 3:

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Punto 2:

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• Perdida de carga en 6 – 7

Sabemos que la perdida de carga indica que en caudal se encuentra en un punto más elevado que el otro, esto quiere decir que el flujo, siguiendo su dirección, desciende.

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Para calcular la perdida de carga se emplea la fórmula de Hazen-Williams

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Sustituyendo en 1 – 2 tenemos

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La elevación de la perdida de energía sería

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Tenemos que seguir recorriendo el flujo hasta llegar al punto 7, que lo que se nos pide.

Tramo 2 – 6

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Tramo 6 – 7

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• Altura de presión en 7

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Despejando a unidades de presión

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• Velocidad tramo 6 – 7

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Análisis de resultados

Los resultados obtenidos en estos cálculos tienen más lógica que los anteriores, ya que presentan cantidades acorde al flujo inicial que presenta el edificio. Si se hubieran dejado los datos anteriores existía la posibilidad de un mal funcionamiento de la red ya que no habría abastecido de manera adecuada a todos los caudales.

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