!Problemas. Flujo permanente de fluidos en conductos cerrados. Redes

El depósito de la figura que se halla presurizado con aire comprimido, se halla conectado a otro a través de una tubería maestra de acero comercial con 3 derivaciones. Se pide: 1º.- Coeficiente de Hazen-Willians de las tuberías para que el caudal que circule por la tubería 4 sea de 40 l/s. . 2°.- Caudales circulantes por el resto de las tuberías. 3º.- Presión en KPa a que deberá estar presurizado el depósito. !Datos: νiscosidad cinemática del agua a 20ºC = 1,003·10⁻⁶m²/s L₁= 400 m.; D₁ = 200 mm. L₂ = 180 m.; D₂ = 100 mm. L₃ = 50 m.; D₃ = 100 mm. L₄ = 400 m.; D₄= 200 mm.

El sistema de tuberías de la figura tiene una pérdida de carga total de 20,3 m. Calcular, despreciando las pérdidas localizadas, el caudal QT total. (agua de ρ = 1000 kg/m3 y 𝝂 = 1,02 · 10‾⁶ m²/s.) Resolver el problema de dos formas distintas, directamente y con tubería equivalente de diámetro 4 cm y considerando que la rugosidad absoluta de las tres tuberías es de 0,12 mm.

(1)

(2)

(3)

Tubo Longitud (m)

Diámetro (cm)

Rugosidad absoluta

(mm)

Rugosidad relativa

k/D1 100 8 0,24 0,0032 150 6 0,12 0,0023 80 4 0,20 0,005

Determinar la cota del depósito B de compensación, así como la potencia de la bomba, si el caudal que circula por la tubería 1 es de 670 l/s, para que la presión en D (enlace con la red) sea de 50 mca, cuando ésta en horas punta consuma 1 m³/s. !Datos: Zᴀ=78 m. Zᴅ=65 m. L₁=3200 m. L₂=890 m. L₃=300 m. D₁=700 mm. D₂=700 mm. D₃=800 mm. C=100 (Hazen-Williams)