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7/26/2019 Resistencia Al Flujo en Tubos Comerciales
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RESISTENCIA AL FLUJO EN TUBOS COMERCIALES
La rugosidad de los tubos comerciales no es homognea, razn por
la cual es difcil de
definir cientficamente. Sin embargo, se puede caracterizar por
un valor medio que, desde
el punto de vista de perdida, es equivalente a una rugosidad
uniformemente distribuida.
Conviene aclarar que en dicho valor intervienen, adems, otros
factores como la frecuencia alineamiento de las !untas en los
conductos de concreto asbesto"cemento, o bien el tipo
de costura o de remachado en los tubos de acero , finalmente, al
efecto de incrustaciones
acumulamientos en los conductos principalmente metlicos, por la
accin corrosiva del
agua.
Con el fin de comprobar los resultados en tuberas comerciales,
diferentes investigadores
hicieron estudios posteriores a los de #i$uradse aceptaron el
concepto de %rugosidad
media& usado por este, la cual determinaron por un proceso
inverso. 's decir, una vez que
obtuvieron e(perimentalmente la perdida de friccin en una tubera
de caractersticas
hidrulicas geomtricas conocidas, determinaron el coeficiente f
de la frmula de
)arc"*eisbach obtuvieron, a partir de la 'c. +., el valor de con
n-meros grandes
de enolds.
Colebroo$ *hite comprobaron los mismos resultados de #i$uradse,
para las zonas
laminar turbulenta en tubos de rugosidad comercial, lo cual
permite e(tender la validez
de las 'cs. +./ +. a tubos comerciales. Sin embargo, dentro de
la zona de transicin
encontraron discrepancias con los resultados en la 0ig. +.1,
mismos que se muestran
comparativamente, en la 0ig. +.2.
Figura 8.2 - Comparacin n!r "a# cur$a#% n "a &ona '
!ran#icin%
para !u(o# comrcia"# ) ' rugo#i'a' uni*orm
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Colebroo$ *hite presentaron la siguiente frmula emprica para la
zona de transicin de
flu!o laminar a turbulento en tubos comerciales, a saber3
1
f=2log( /D3.71+ 2.51Ref)
+ 8.,
Con base en estos resultados 4ood prepar el diagrama universal,
que lleva su nombre,
para determinar el coeficiente de friccinf
en tuberas de rugosidad comercial que
transportan cualquier lquido 0ig. +./
'n dicho diagrama se comprueban tambin los mismos aspectos para
los tubos de
rugosidad comercial, que con el diagrama de #i$uradse de la 0ig
+.1. La curva lmite
inferior corresponde a los lisos coincide parcialmente con la
ecuacin de 5lasius 'c. +.6.
La precisin en el uso del diagrama universal de 4ood depende de
la seleccin de ,
seg-n el material de que est construido el tubo. 'n la tabla +.1
se presentan los valores de
para tubos comerciales , en la 0ig +.6, los valores de la
rugosidad relativa /D
para los materiales ms comunes.
Figura 8. / Co*icin! ' *riccin para cua"0uir !ipo ) !ama1o '
!u(o 'iagrama uni$r#a"
' Moo')
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Figura 8.3 - Rugo#i'a' r"a!i$a para !u(o# nu$o# "impio#
)istintos intentos de evaluar el efecto corrosivo del agua en
conductos se han llevado a
cabo, basndose en la reduccin del gasto calculado tericamente,
de acuerdo con el 78 del
agua el n-mero de a9os de servicio de la tubera. Sin embargo, el
criterio que parece ms
efectivo es el de :eni!e; al modificar la rugosidad absoluta del
tubo nuevo, de acuerdo con
el tipo de agua que va a escurrir el n-mero de a9os de
servicio< esto es3
t=0+at + 8.8
)onde
0 3 ugosidad del tubo =nuevo>, en mm.
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a 3 Coeficiente que depende del grupo en el que se clasifique el
agua que va a
escurrir, seg-n la tabla +.2.
t 3 #-mero de a9os de servicio de la tubera.
t 3 ugosidad del conducto, despus de t a9os de servicio, en
mm.
Ta("a 8.4 / Rugo#i'a' a(#o"u!a
n !u(o# comrcia"#
Tipo ' !u(o 5#cripcin '" ma!ria" +mm
Tubos lisos
)e vidrio, cobre, latn, madera =bien cepillada> acero nuevo
soldado.
?.?1@
Aubos de latn ?.?2@
8ierro fundido nuevo ?.2@
8ierro fundido o(idado 1 a 1.@
8ierro fundido nuevo, con bridas o !untas de
macho campana
?.1@ a ?./
8ierro fundido para agua potable, con
bastantes incrustaciones dimetro de @? a
12@mm
1 a 6
Bcero laminado, nuevo ?.?6 a ?.1
Tubos de acero soldado de calidad normal
#uevo ?.?@ a ?.1
Limpiado despues de mucho uso ?.1@ a ?.2
4oderadamente o(idado, con pocas
incrustaciones
?.6
Con costura longitudinal una lnea
transversal de remaches en cada !unta, o bien
?./ a ?.6
Bcero soldado, con una hilera transversal 1
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sencilla de pernos en cada !unta, laqueado
interior, sin o(idaciones, con circulacin de
agua turbia.
Tubos remachados, con filas longitudinales y transversales
'spesor de lmina@mm ?.@
'spesor de lminaD12mm @.@
Bsbesto"cemento nuevo ?.?2@
Concreto en galeras, colado con cimbra
normal de madera
1 a 2
Concreto de acabado liso ?.?2@
Conductos de concreto armado, con acabado
liso varios a9os de servicio
?.2 a ?./
Concreto con acabado normal 1 a /
Concreto con acabado rugoso 1?
Cemento liso ?./ a ?.+
Cemento no pulido 1 a 2
Concreto preesforzado ?.6 a ?.2@
4ampostera de piedra 1.2 a 1@
Ta("a 8.2 / Co*icin!# a ' "a *rmu"a ' 6ni7
6rupo I
Bgua con poco contenido mineral que no origina corrosin. Bgua
con un peque9o contenido de
materia orgnica de solucin de hierro3
a varia de ?.??@ a ?.?@@< valor medio< ?.?2@
6rupo IIBgua con poco contenido mineral que origina corrosin.
Bgua que contiene menos de / mgEl de
materia orgnica hierro en solucin3
a varia de ?.?@@ a ?.1+ < valor medio< ?.?F
6rupo III
Bgua que origina fuerte corrosin con escaso contenido de
cloruros sulfatos =menos de 1?? a
1@? mgEl>. Bgua con un contenido de hierro de ms de / mgEl
3
a varia de ?.1+ a ?.6?< valor medio< ?.2?
6rupo I9
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Bgua que origina corrosin, con un gran contenido de cloruros =ms
de @?? a F?? mgEl >. Bgua
impura con una gran cantidad de materia orgnica.
a varia de ?.6? a ?.?< valor medio< ?.@1
6rupo 9
Bgua con cantidades importantes de carbonatos, pero de dureza
peque9a permanente, con residuo
denso de 2??? mgEl 3
a varia de ?. a ms de 1
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