5. Hazen-williams.pptx

HAZEN-WILLIAMS

FÓRMULA DE HAZEN-WILLIAMS

TAMBIÉN DENOMINADA ECUACIÓN DE HAZENWILLIAMS,SE UTILIZA PARTICULARMENTE PARA DETERMINAR LA VELOCIDAD DEL AGUA EN TUBERÍAS CIRCULARES LLENAS, O CONDUCTOS CERRADOS ES DECIR, QUE TRABAJAN A PRESIÓN.

V=0.8494 x C x 𝑅0.63 x 𝑆 0.54

Q=0.000426 x C x 𝐷2.63 x 𝑆 0.54

V=VELOCIDAD MEDIA EN (m/s) R=RADIO HIDRÁULICO S=PENDIENTE DE LA LÍNEA

(m) ℎ𝑓 (𝐿)

CH=COEFICIENTE DE RUGOSIDAD

LA FÓRMULA ES VÁLIDA DENTRO DE LAS SIGUIENTES LIMITACIONES:     

TUBERÍAS RUGOSAS CONDUCCIÓN DE AGUA FLUJO TURBULENTO DIÁMETRO MAYOR DE 2” VELOCIDADES QUE NO EXCEDAN DE 3 M/S

PÉRDIDA DE CARGA

VALORES DE CH  ACERO CORRUGADO  ACERO GALVANIZADO, NUEVO Y USADO  ACERO SOLDADO CON REVESTIMIENTO, NUEVO Y USADO  FIERRO FUNDIDO, NUEVO

 FIERRO FUNDIDO, USADO  FIERRO FUNDIDO, VIEJO  PLÁSTICO  ASBESTO-CEMENTO, NUEVO  CONDUCTOS CON ACABADO DE CEMENTO PULIDO  CONCRETO ACABADO LISO  CONCRETO ACABADO COMÚN

60

125 130 130 110

90

150 135 100 130 120

VALORES DE CH

 Acero ribeteado

140 120 110

 Fuertemente corroído

40-50

 Extremadamente lisas y rectas  Madera lisa, cemento pulido

ECUACIÓN DE DESCARGA PARA LA TUBERÍA

ℎ𝑓 =0.00417 x 𝑄1.85

EJERCICIO

La elevación del punto “P” es 10m 𝐿1 = 5,2 Km 𝐿2 = 1,25 Km 𝐿3 = 1,5 Km

𝐷1 = 16” 𝐷2 = 10” 𝐷3 = 10”

𝐶𝐻1 = 100 (Acero Usado) 𝐶𝐻2 = 120 (Cemento pulido) 𝐶𝐻3 = 120 (Cemento pulido)

solución Si se aumenta la presión en el punto “P” hasta 20m de columna de agua (cerrando la válvula ubicada en el ramal 2), determinar el nuevo valor de gasto en cada tubería y la pérdida de carga en la válvula.

Q=0.000426 x C x 𝐷2.63 x 𝑆 0.54 K

Q=0.000426 x C x

𝐷2.63

Q=K x ℎ𝑓

0.54

ℎ𝑓 0.54 x 0.54 𝐿

HALLAMOS “K”

𝐾1 = 𝐾1 = 𝐾1 =

0.000426 x 100 x

𝑸𝟐 : TIENE VÁLVULA

162.63

5.20.54

0.000426 x 120 x

102.63

1.250.54

0.000426 x 120 x 1.50.54

102.63

= 25,68

𝑄1 =25,68 x ℎ𝑓1 0.54

= 19,33

𝑄2 =19,33 x ℎ𝑓2 0.54

=17,52

𝑄3 =17,52 x ℎ𝑓3 0.54

Si la presión en el nudo “P” es 20m, entonces:

𝒉𝒇𝟏 : 20m 𝒉𝒇𝟐 : 10m 𝒉𝒇𝟑 : 20m

REEMPLAZANDO EN (𝑸𝟏 ) Y (𝑸𝟑 ) 𝑄1 =25,68 x 200.54

𝑄1 = 129,5 l/s

𝑄3 =17,52 x 200.54

𝑄3 =88,3 l/s

COMO “2” TIENE VÁLVULA >> (𝑸𝟐 ) ES 𝑄2 = 𝑄1 − 𝑄3 𝑸𝟐 =129,5 – 88,3

𝑄2 =41,2 l/s

PARA EL TRAMO “2” LA ENERGÍA NECESARIAPARA VENCER LAS FUERZAS DE FRICCIÓN ES: ℎ𝑓2 =0.00417 x𝑄21.85 ℎ𝑓2 =0.00417 x 41,21.85 𝒉𝒗á𝒍𝒗𝒖𝒍𝒂 = 10m – 4,06m 𝒉𝒗á𝒍𝒗𝒖𝒍𝒂 = 5,94m

ℎ𝑓2 = 4,06m

OBRAS HIDRÁULICA