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7/23/2019 TUBERIAS .docx

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Mecnica de Fluidos II

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INDICEINTRODUCCION............................................................................................2

MARCO TEORICO.........................................................................................3

1. PRDIDA DE CARGA..............................................................................3

2. PRDIDAS DE CARGA LOCALES (FLUJO TURBULENTO)..........................3

3. PRINCIPALES PRDIDAS LOCALES EN FLUJO TURBULENTO....................4

TUBERAS.....................................................................................................7

4. TUBOS DE PVC U DE PARED COMPACTA................................................7

4.1. APLICACIONES Y NORMATIVA..........................................................7

4.2. CLASIFICACIN...............................................................................4.3. CARACTER!STICAS TCNICAS........................................................1"

4.4. DIMENSIONES...............................................................................11

4.#. ACCESORIOS.................................................................................13

4.$. SISTEMAS DE UNIN.....................................................................13

#. TUBOS DE PARED ESTRUCTURADA (PVC%U& PE& PP)............................14

#.1. APLICACIONES Y NORMATIVA........................................................14

#.2. CLASIFICACIN.............................................................................1#

#.3. CARACTER!STICAS TCNICAS........................................................1$

#.4. DIMENSIONES...............................................................................1$

#.#. ACCESORIOS.................................................................................17

$. VENTAJAS DE LAS TUBER!AS PLASTICAS.............................................1'

$.1. VENTAJAS TCNICAS.....................................................................1'

$.2. VENTAJAS ECONMICAS Y MEDIO AMBIENTALES..........................21

CONCLUSIONES.........................................................................................23

ANEXOS...................................................................................................... 24BIBLIOGRAFIA............................................................................................2$


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INTRODUCCION

La importancia de este informe radica en que es muy necesario tomar en

cuenta las prdidas de energa por la friccin que se produce entre las

paredes de las tuberas o de los diferentes accesorios que conforman

determinado equipo, ya que esto se traduce en costos adicionales, y esto

debe ser tomado en cuenta, ya que forma una parte esencial de la labor que

cada uno de nosotros tendr como futuros ingenieros.

La perdidas de cagas est relacionada con otras variables fluido dinmicas

segn sea el tipo de flujo, laminar o turbulento.La conduccin que transporta una corriente liquida con parte de su

superficie en contacto con la atmosfera se denomina conduccin abierta,

canal abierto simplemente con superficie libre.

En el diseo de canales abiertos para conduccin de agua, sea cual sea su

finalidad !riego, drenaje, encau"amiento de ros, e#plotacin $idroelctrica,

etc.%, deberemos adaptarnos al relieve del terreno sobre el que discurre el

canal desde su origen $asta su destino.

Las caractersticas del flujo en un canal pueden variar con el tiempo y con el

espacio. &esde el punto de vista del tiempo, el flujo puede ser permanente

!caudal% o no permanente.

En este informe damos a conocer en forma detalla sobre las prdidas de

cargas locales y canales con el objetivo de agenciar nuestros

conocimientos.

MARCO TEORICO


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!"#RDIDA DE CARGA

La prdida de carga en una tubera o canal, es la prdida de energa

dinmica del fluido debida a la friccin de las partculas del fluido entre s y

contra las paredes de la tubera que las contiene.

'ueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, o accidental o

locali"ada, debido a circunstancias particulares, como un estrec$amiento, un

cambio de direccin, la presencia de una vlvula, etc.

2!"#RDIDAS DE CARGA LOCALES $FLU%O

TURBULENTO&

(e presentan en puntos fijos del conducto por cambios de forma,

dimensiones de la seccin recta, direccin del flujo o por presencia de

controles. En estos casos ocurre una alteracin al flujo normal de los filetes

lquidos, debido al efecto de separacin o turbulencias inducidas en el

movimiento al presentarse obstculos o cambios bruscos en la tubera,

produciendo me"cla de las partculas y friccin entre ellas. (on usualmente

las prdidas menores en una conduccin, pero no siempre.

Las prdidas de carga locales se e#presan genricamente en funcin de la

altura de velocidad en la tubera)

hloc=kV

2

2 g
http://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Canal_(hidr%C3%A1ulica)http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvulahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Canal_(hidr%C3%A1ulica)http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula


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E#presin en la que es la prdida de carga local e#presada en unidades de

longitud, * es un coeficiente adimensional que depende de las

caractersticas de la singularidad que genera la prdida !codo, vlvula, etc.%

as como el nmero de +eynolds y de la rugosidad, es la velocidad media

de la tubera.

- las prdidas de carga locales tambin se les denomina perdidas menores.

Esto en ra"n que en tuberas muy largas la mayor parte de prdida de

carga es continuo. (in embargo en tuberas muy cortas las prdidas de

carga locales pueden ser proporcionalmente muy importantes.

- las prdidas de carga locales tambin se les denomina perdidas menores.

Esto en ra"n que en tuberas muy largas la mayor parte de prdida de

carga es continua. (in embargo en tuberas muy cortas las prdidas de

carga locales pueden ser proporcionalmente muy importantes.

'!"RINCI"ALES "#RDIDAS LOCALES EN FLU%O

TURBULENTO

A) ENTRADA O EMBOCADURA

orresponde generalmente a una tubera que sale de un estanque.

- la entrada se produce una prdida de cargahloc originada por la

contraccin de la vena liquida. (u valor se e#presa por la siguiente

ecuacin)


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D

()*!+

D

()*!2,


2

hloc=kV

2

2 g

E#presin en la que es la velocidad media de la tubera.

El valor de * est determinado fundamentalmente por las caractersticas

de la embocadura.

Las que se presentan con ms frecuencia son)

/ordes agudos

/ordes ligeramente redondeados!r, es el radio de la curvatura%

En este caso el valor de * depende de la relacinr

D , el

valor 0,12 corresponde a una relacin de 0.03. 'ara valores


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D

()*!*-

D

()


2

mayores der

D , * disminuye $asta llegar a 0,04 cuando

r

D es 0,1

/ordes acampanados !perfectamente redondeados%

/ordes entrantes !tipo /orda%

Los valores aqu presentados para * son valores medios, que pueden

diferir segn las condiciones de las e#periencias reali"adas.

(e observa que los valores solo se $acen depender de las

caractersticas geomtricas y no del nmero de +eynolds o de larugosidad.


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TUBERAS-!TUBOS DE ".C U DE "ARED COM"ACTA

-!! A"LICACIONES / NORMATI.A

Los tubos de '56 de pared compacta son susceptibles de ser utili"ados

en una gran cantidad de aplicaciones para el transporte de agua en el

mbito de la obra civil, bsicamente las siguientes)

-bastecimiento de agua potable

(aneamiento !por gravedad o bajo presin $idrulica interior%

+egado

+eutili"acin de aguas residuales

&renaje profundo de carreteras u otras infraestructuras

La normativa de aplicacin bsica en cada caso es la que se indica a

continuacin)

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE !incluyendo las

acometidas domiciliarias%. Los tubos de '56 de pared compacta

para esta aplicacin deben cumplir con lo especificado por la norma

67E5E7 8391 :(istemas de canali"acin en materiales plsticos

para conduccin de agua. 'oli!cloruro de vinilo% no plastificado !'5

6%; SANEAMIENTO BAJO PRESIN HIDRULICA INTERIOR,

reutili"acin de aguas residuales, o regado !en general, cualquier

aplicacin bajo presin $idrulica interior diferente al abastecimiento


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de agua potable%. En este caso, los tubos de '56 de pared

compacta para estas aplicaciones deben cumplir con lo especificado

por la norma 67E5E7 8392 :(istemas de canali"acin en materiales

plsticos para saneamiento enterrado o areo con presin.

'oli!cloruro de vinilo% no plastificado !'56%;

Los tubos de '56 de pared compacta admiten ser fabricados en diferentes

colores en funcin de las aplicaciones anteriores a las que estn destinadas,

conforme se resume en la tabla adjunta para los principales usos.

Colores de los tubos de PC!U de "#red $o%"#$t# se&'( #"l$#$o(es


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-!2! CLASIFICACI0N

Los parmetros de clasificacin de los tubos de '56 de pared compacta

para el transporte de agua son diferentes, en funcin de que la conduccin

vaya o no a estar sometida a presin $idrulica interior.

Tubos "#r# #"l$#$o(es e( l*%(# lbre +s#(e#%e(to),

En este caso, los tubos de '56 se clasifican por su dimetro nominal !&7% y

por su rigide" anular !(7%. 7o obstante, al estar directamente relacionada la (7

con la serie ( y, tambin por lo tanto, con la relacin (&+, podra utili"arse

alguno de estos dos parmetros alternativamente a la (7, siendo, no obstante,

lo ms $abitual clasificar a los tubos por el &7 y la (7 o, en todo caso, por el

&7 y la serie &+.

Tubos "#r# #"l$#$o(es b#-o "res.( /dr*ul$# (teror

+s#(e#%e(tos o #b#ste$%e(tos),

En este caso, los tubos de '56 se clasifican por su &7 y '7.


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-!'! CARACTERSTICAS T#CNICAS

En la tabla adjunta se resumen las principales caracterstica tcnicas de los

tubos de '56.

En el caso de los tubos de '56 para aplicaciones de saneamientos bajo

presin $idrulica interior, de las caractersticas mecnicas anteriores, debe


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destacarse que el valor mnimo del =+( $a de ser 19 7>mm1 y el , y en

consecuencia ?(, adoptan los valores que se indican en la


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Las dimensiones normali"adas en la 7orma 67E5E7 8.308 de los tubos de

'56 para saneamientos por gravedad son la que se indican en la tabla

adjunta.

Las dimensiones normali"adas en 67E5E7 8.392 de los tubos de '56 para

saneamientos bajo presin $idrulica interior !o en general para cualquier

aplicacin diferente al abastecimiento de agua% son la que se indican en la

tabla adjunta.


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-!+! ACCESORIOS

(on los elementos necesarios para dar continuidad, enla"ar, direccionar y

derivar las tuberas. 'ara conducciones de '56 de pared compacta $ay

una amplia gama de accesorios normali"ados !manguitos, codos, ts,

bridas, reducciones, derivaciones, conos, acometidas, tapones, etc%, como

los mostrados a ttulo de ejemplo en la figura adjunta. 'ara el detalle de las

dimensiones de los mismos, consultar el =anual


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+!TUBOS DE "ARED ESTRUCTURADA $".C1U

"E ""&

+!! A"LICACIONES / NORMATI.ALos tubos de materiales plsticos de pared estructurada !bien sean de '5

6, de 'E o de ''% se utili"an en redes de saneamiento o drenaje en lmina

libre enterradas, no siendo posible su empleo en aplicaciones bajo presin

$idrulica interior.

Estos tubos pueden ser de los dos siguientes tipos

TIPO A,-quellos cuyas superficies interna y e#terna

son lisas

5 T"o A0. Las superficies interna y e#terna estn unidas bien por

nervios internos longitudinales !tubos alveolares% o bien mediante

algn material termoplstico, espumado o no !tubos multicapa%

5 T"o A1,Las superficies interna y e#terna son lisas y la pared

interior y e#terior estn unidas espiral o radialmente formando

costillas

TIPO B,-quellos cuyas superficies interna y e#terna

son lisas


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La normativa bsica de esta tipologa de tuberas la constituye la norma 67E

E7 84.3@2 :(istemas de canali"acin en materiales plsticos para

evacuacin y saneamiento enterrado sin presin. (istemas de canali"acin

de pared estructurada de poli !cloruro de vinilo% no plastificado !'56%,

polipropileno !''% y polietileno !'E%;.

+!2! CLASIFICACI0N

Los tubos de materiales termoplsticos de pared estructurada se

clasifican por el dimetro nominal, &7 y la rigide" nominal (7.

Las series normali"adas de &7 son las indicadas en el apartado @.3,

mientras que los valores normali"ados de (7 para estos tubos de

materiales termoplsticos de pared estructurada son los siguientes !67E


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E7 84.3@258%, si bien son posibles otros valores diferentes)

&7 C 900 (7 3D (7 D (7 82

&7 F 900 (7 1D (7 3D (7 D (7 82

+!'! CARACTERSTICAS T#CNICAS

Las caractersticas tcnicas de los tubos de materiales termoplsticos con

pared estructurada sern las especficas del material constitutivo de cada

caso en particular !'56, 'E ''D ver los respectivos apartados del

presente =anual%, resumindose en la tabla adjunta las ms importantes.

+!-! DIMENSIONES

En la tabla adjunta se resumen las principales dimensiones de los tubos de

materiales termoplsticos de pared estructurada, segn el dimetro

nominal &7 se refiera al interior o al e#terior !aunque ya se $a indicado,

se recuerda que en los tubos de tipo -8, la designacin genrica &7 se

refiere siempre al e#terior, mientras que en las restantes tipologas puede


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referirse bien al interior o al e#terior%.

Las longitudes de estos tubos no estn normali"adas, si bien un valor

usual para la misma suele ser 2 m, e#cluyendo la embocadura de la unin.

+especto a los espesores de los tubos, $abida cuenta de la gran cantidad

posible de diseos para estos tubos, nicamente estn normali"ados los

valores mnimos de los mismos. El espesor total del tubo no deber ser

Gnferior a los de un tubo de pared compacta de las series ( 10, ( 81,9 (

82, segn el tubo sea de '56, 'E o '', respectivamente.

En cualquier caso, en 67E E7 84.3@258 se admite la posibilidad de utili"ar

otros valores de los dimetros o de los espesores.

+!+! ACCESORIOS

'ara conducciones de materiales plsticos de pared estructurada $ay

una amplia gama de accesorios normali"ados, como los

mostrados a ttulo de ejemplo en la figura adjunta. 'ara el detalle


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de las dimensiones de los mismos, consultar los =anuales


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garanta de una correcta instalacin, siempre se recomienda que el trabajo

sea reali"ado por especialistas en instalacin de tuberas plsticas, como los

profesionales cualificados con el carn de instalador -se


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permiten una reduccin de las prdidas de carga, y por lo tanto, a igualdad de

dimetro interior, un mayor caudal transportable con la misma energa

Es de destacar, adems, que debido a su menor ad$erencia, permiten que la

seccin $idrulica til del tubo se mantenga constante durante toda su vida til

La lisura interna de las tuberas plsticas se $a destacado como una de las

ventajas en su utili"acin. (u bajo coeficiente de rugosidad absoluta produce

unas prdidas de carga unitaria de los fluidos que circulan por ellas muy

inferiores a las producidas en otros materiales tradicionales de rugosidadmayor.

&urante la circulacin del agua !u otro fluido% se producen ro"amientos entre

las partculas de sta y las paredes interiores de la tubera.

El ro"amiento definido por su coeficiente , depende de la rugosidad interior de

la tubera. La rugosidad absoluta J es la m#ima de las aspere"as de su

superficie interior. La rugosidad relativa J>& es la relacin entre rugosidad


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absoluta y dimetro del tubo.

-djuntamos una tabla comparativa de los valores de rugosidad absoluta para

distintos tipos de tuberas)

,!2! .ENTA%AS ECON0MICAS / MEDIO

AMBIENTALES

Los modernos procedimientos de fabricacin consiguen que el tubo plstico

sea muy competitivo en el mercado.

Las redes reali"adas con tuberas plsticas son ms competitivas que las de

material tradicional, al presentar entre otras las siguientes ventajas)

=ejor transporte, sobre todo en "onas de difcil acceso

=anipulacin ms sencilla

=enor coste de mano de obra

-usencia de medios au#iliares en algunos dimetros !gras, etc%

oste de e#plotacin ms bajo, por su menor mantenimiento, y

mejor comportamiento $idrulico.


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=enores prdidas por su mejor estanquidad.

L#s r#:o(es e$o(.%$#s ; %edo#%be(t#les %*s %"ort#(tes "#r#

us#r tuber


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CONCLUSIONES

Este trabajo es de tipo informativo y con la informacin encontrada

podemos concluir que $ay una diversidad de tipos de tuberas que

tienen diferentes caractersticas tcnicas y de las cuales depende para

poder encontrar y saber cunto de prdida vamos a obtener si

utili"amos este tipo de tubera.


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ANEXOS

Est#s so( #l&u(#s %*&e(es #$er$# de tuber


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BIBLIOGRAFIA

GU6A T>CNICA LAS TUBER6AS PLSTICAS EN LAS OBRAS

HIDRULICAS

M#(u#l T?$($o ; "ro&r#%# de $*l$ulo de Tuber

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