Ecuacion de Hazen Williams-sesion6

7/24/2019 Ecuacion de Hazen Williams-sesion6

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ECUACION DE HAZEN WILLIAMS

Como alternativa al baco de Moody se han propuesto ecuaciones empricas tales como

la frmula de Hazen-Williams[7 !ue utilizando unidades del sistema internacional

!ueda como"

Q=0,849CHA Rh0,63

S f0,54

siendo CHel coeficiente de Hazen-Williams #!ue puede relacionarse con la ru$osidad

relativa%& ' el rea del conducto& (H #)*H+,% su radio hidrulico y f #)hf+.% la

p/rdida de car$a por unidad de lon$itud0 *espe1ando fen el caso de una tubera de

seccin circular:

S f= 10,7CH

1,852D

4,87Q1,852

h f= 10,7

CH1,852

D4,87

LQ1,852

Rugosidad absoluta de algunos materiales

Material

(mm)

Tubos lisos

De vidrio, cobre, la!", madera (bie" ce#illada), acero "$evo %oldado & co"

$"a ma"o i"erior de #i"$ra' $bo% de acero de #reci%i!" %i" co%$ra

%er#e"i"e% i"d$%riale%, #l%ico, *$le

+,++-

.$bo% i"d$%riale% de la!"

++/-

.$bo% de madera +/ a

0ierro 1or2ado

++-

0ierro 1$"dido "$evo

+/-

0ierro 1$"dido, co" #roecci!" i"erior de a%1alo

+/


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0ierro 1$"dido o3idado

a -

0ierro 1$"dido, co" i"cr$%acio"e%

- a 4

0ierro 1$"dido, ce"ri1$5ado

++-

0ierro 1$"dido "$evo, co" brida% o 2$"a% de mac*o & cam#a"a

+- a +4

0ierro 1$"dido $%ado, co" brida% o 2$"a% de mac*o & cam#a"a

/ a 4,-

0ierro 1$"dido #ara a5$a #oable co" ba%a"e% i"cr$%acio"e% & dimero de

-+ a /- mm

a6

0ierro 5alva"i7ado +-

Acero rolado, "$evo

++-

Acero lami"ado, "$evo

++6 a +

Acero lami"ado co" #roecci!" i"erior de a%1alo

++-Tubos de acero soldado de calidad normal

N$evo ++- a

++

Lim#iado de%#$8% de m$c*o $%o

+- a +/+

Moderadame"e o3idado, co" #oca% i"cr$%acio"e%

+6

Co" m$c*a% i"cr$%acio"e%

4

Co" remac*e% ra"%ver%ale%, e" b$e" e%ado

+

Co" co%$ra lo"5i$di"al & $"a l9"ea ra"%ver%al de remac*e% e" cada 2$"a

+ bie" la$eado i"eriorme"e

+4 a +6

Acero %oldado, co" l9"ea% ra"%ver%ale% de remac*e%, %e"cilla o doble' o

$bo% remac*ado% co" doble *ilera lo"5i$di"al de remac*e% e *ilera


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ra"%ver%al %e"cilla, %i" i"cr$%acio"e%

+;

Acero %oldado, co" $"a *ilera ra"%ver%al %e"cilla de #er"o% e" cada 2$"a

la$eado i"erior, %i" o3idacio"e%, co" circ$laci!" de a5$a $rbia

Acero %oldado, co" doble *ilera ra"%ver%al de #er"o%, a5$a $rbia, $ber9a%

remac*ada% co" doble co%$ra lo"5i$di"al de remac*e% & ra"%ver%al

%e"cilla, i"er9or a%1alado o la$eado /

a 4

Acero %oldado, co" co%$ra doble de remac*e% ra"%ver%ale%, m$& o3idado

Acero remac*ado, de c$aro a %ei%


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Co"creo e" 5aler9a%, colado co" cimbra r$5o%a de madera

+

Co"creo armado e" mbo% & 5aler9a%, co" acabado i"erior c$idado%ame"e

ermi"ado a ma"o ++

Co"creo de acabado li%o ++/-

Co"d$co% de co"creo armado, co" acabado li%o & vario% ao% de %ervicio

+/ a +4

Co"creo ali%ado i"eriorme"e co" ceme"o

+/-

Baler9a% co" acabado i"erior de ceme"o

Co"creo co" acabado "ormal

a 4

Co"creo de acabado r$5o%o

+

Ceme"o li%o

+4 a +

Ceme"o "o #$lido

a/

Co"creo #re1or7ado 0re&%%i"e ++6Co"creo #re1or7ado o"a & Socoma"

+/-

Mam#o%er9a de #iedra, bie" 2$"ada

/ a /-

Mam#o%er9a de #iedra r$5o%a, %i" 2$"ar

a -

Mam#o%er9a de #iedra, mal acabada

- a 4+

2ero sin duda otro aspecto importante !ue tendr su influencia en el valor de la

ru$osidad es la edad de la tubera0 3ste problema se conoce $lobalmente como

enve1ecimiento aun!ue en realidad son varios los aspectos !ue entran en 1ue$o0 3l ms

importante y !ue sin duda ha sido ms estudiado por los investi$adores& es el de la

corrosin& !ue afecta a los tubos de material ferroso4 conforme pasa el tiempo& la

corrosin hace !ue aumente la ru$osidad ya !ue su accin sobre el metal no es pare1asino !ue por el contrario provoca !ue una superficie inicialmente suave se ha$a cada


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vez ms irre$ular4 por otro lado& no toda la herrumbre es lavada sino !ue parte de ella

!ueda pe$ada& incrementando a5n ms la aspereza0 *esde el punto de vista prctico lo

!ue interesa es saber cmo se modifica el valor de 64 esto va a depender no slo del

tiempo transcurrido sino tambi/n del material de la tubera y de la a$resividad !umica

del l!uido conducido0 'l respecto se han propuesto varias frmulas& de las cuales la

ms conocida es la de eni1e8& !ue adems es muy sencilla por ser lneal

t=o+t

*onde0

t ) es la ru$osidad de la tubera en mm al cabo de t a9os

o ) es la ru$osidad de la tubera nueva en mm

) es un coeficiente de enve1ecimiento& en mm+a9o

Coeficiente a para ser usados en la frmula de Genjew

Lquido conducido (mm

ao)

'$ua con poco contenido de mineral !ue no ori$ina corrosin0 '$ua con

pe!ue9o contenido de materia or$nica y de solucin de hierro :0::; a :0:;;

valor medio"

:0:?@i de materia or$nica y hierro en solucin

:0:;; a

:0AB

valor medio"

:0:7'$ua !ue ori$ina fuerte corrosin y con escaso contenido de cloruros y

sulfatos #menos de A:: a A;:>?@4 % '$ua con un contenido de hierro de ms

de =m$/l :0AB a

:0,:

valor medio"

:0


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:0,: a :0D:

valor medio"

:0;A

'$ua con cantidades importantes de carbonatos& pero de dureza permanente&

con residuo de


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3ntonces"

v=2gDh ffL

= 8.66025

0.0155x750=2.54

m

s

.ue$o el caudal es"

Q= D

2

4v=

0.152

4x2.54=0.0448

m3

s

Tubos de seccin no circular

2ara analizar el flu1o en secciones de forma cual!uiera& una primera necesidad !ue sur$e

es la si$uiente"

3n casi todas las frmulas empleadas hasta ahora interviene el dimetro de la tubera

como variable4 la palabra dimetro slo tiene sentido preciso si la forma de la seccin es

circular4 en los dems casos no est definido y por lo tanto debe encontrarse una medida

!ue lo represente0 2or diversos motivos& la ms adecuada parece ser el dimetro

hidrulico& !ue se define como cuatro veces el radio hidrulico& siendo este 5ltimo i$ual

al rea dividida por el permetro mo1ado0

Dh=4Rh=4A

Pm

*onde"

(h) radio hidrulico

2m) permetro mo1ado

2roblema0 Con el fin de entubar una corriente natural de


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b% empleando el dimetro efectivo0

2roblema 0Jlu1o laminar entre placas planas paralelas0

Kn depsito de aceite '3 =:& constmido en placa de acero remachada& tiene una fu$a

en una de sus 1untas #fi$ura

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