Ing°. LUIS VASQUEZ RAMIREZ

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFACULTAD DE INGENIERIA

Tuberías hidráulicamente Lisas o hidráulicamente Rugosas

Cada contorno tiene su propia aspereza o rugosidad que depende del material de que está hecho y de su estado de conservación. Así por ejemplo, una tubería de concreto es mas rugosa que una de acero.El contorno de una tubería a gran escala tiene una configuración como se muestra:

ASPEREZA DE CONTORNO

Tuberías hidráulicamente Lisas o hidráulicamente Rugosas

La aspereza tiene diferente forma y tamaño. Dan lugar a la aparición de pequeñas corrientes secundarias (corticosas). Estas asperezas producen una modificación en las condiciones de escurrimiento.Nikuradse experimentó en tuberías de rugosidad artificial:

Su experiencia se realizó para los rangos:

Donde el valor de D/ε=30 se caracteriza por que es muy grande la influencia de la rugosidad en el escurrimiento.

RUGOSIDAD ARTIFICIAL DE NIKURADSE

101430 D

Tuberías hidráulicamente Lisas o hidráulicamente Rugosas

Como resultado de la combinación de las características de escurrimiento (velocidad, viscosidad, etc) y del tamaño, forma y espaciamiento de la rugosidad puede ser que desarrolle o no una subcapa laminar.

Donde: δ : Espesor de la subcapa laminarν : Viscosidad cinemática.V*: Velocidad de corte.

S : Gradiente hidráulico.R : Radio hidráulico.

*

6.11

V

SRgV ..*

Tuberías hidráulicamente Lisas o hidráulicamente Rugosas

Entonces:a) UN CONDUCTO ES HIDRAULICAMENTE LISO:

cuando: ó

b) UN CONDUCTO ES HIDRAULICAMENTE RUGOSO:cuando: ó

c) Para valores intermedios entre 5 y 70, el contorno es una transición entre Liso y Rugoso.

4.0

5* V

6

70* V

Tuberías Largas y Cortas

a) TUBERIA LARGA:Cuando la totalidad de pérdidas locales en el conducto no supera el 5% de las pérdidas por fricción, hidráulicamente se conoce como Tubería Larga. En una tubería larga pueden despreciarse las pérdidas singulares, sin alterar los resultados finales.

b) TUBERIA CORTA:Cuando la totalidad de pérdidas locales en el conducto Supera el 5% de las pérdidas por fricción, hidráulicamente se conoce como Tubería Corta. En una tubería corta no se puede prescindir de las pérdidas singulares debido a que modifican el diseño.

Tuberías Largas y Cortas

a) TUBERIA LARGA:Cuando la totalidad de pérdidas locales en el conducto no supera el 5% de las pérdidas por fricción, hidráulicamente se conoce como Tubería Larga. En una tubería larga pueden despreciarse las pérdidas singulares, sin alterar los resultados finales.

b) TUBERIA CORTA:Cuando la totalidad de pérdidas locales en el conducto Supera el 5% de las pérdidas por fricción, hidráulicamente se conoce como Tubería Corta. En una tubería corta no se puede prescindir de las pérdidas singulares debido a que modifican el diseño.

Tuberías Largas y Cortas

Tubería corta en régimen permanente

Línea de referencia

Energía Estática

Energía Total

Energía Piezométrica

Tubería larga en régimen permanente

Línea de referencia

Energía Estática

Energía Total

Energía Piezométrica

Sifón:Estructura hidráulica que permite conducir un líquido desde un nivel de cota topográfica alta hasta un punto mas bajo; pero atravesando puntos mas altos que los del nivel de entrada.

Línea de referencia

Energía Piezométrica

1

C

2

hc

H

L.D,

Sifón:Se determina el diámetro en concordancia con el flujograma de la tubería simple y luego se verifica la presión en la sección crítica; pues la presión en la sección crítica no deberá ser menor que la presión de vapor del líquido, para controlar el fenómeno de cavitación.En el caso del sifón, la fuente de energía externa lo constituye la presión atmosférica local para el tramo de ascenso y la carga hidráulica para el ramal de descenso.Los accesorios imprescindibles en el sifón normal son: una pichincha, constituida por una coladera y una válvula de retención o de pie; un tapón de cebado en la parte mas alta, una válvula de aire y una válvula de compuerta o de purga.

Sifón Invertido: A diferencia del sifón normal, que permite pasar un obstáculo pasando por puntos mas altos que el de la fuente, el sifón invertido nos permite burlar obstáculos pasando por depresiones topográficas.

Sifón Invertido: Es una solución técnica que nos permite evitar o burlar grandes desarrollos de canales y/o zonas inestables de terreno.La estructura conduce el agua mediante tubería con presiones positivas y cubre grandes distancias con pequeñas diferencias de niveles (H) entre el canal de llegada y el canal de salida o entrega.

Sifón Invertido:

Sifón Invertido: