Trabajo de grado - Maestría
Revisión de las ecuaciones para el cálculo de flujo turbulento hidráulicamente liso en tuberías plásticas
Fecha
2017Registro en:
instname:Universidad de los Andes
reponame:Repositorio Institucional Séneca
795236-1001
Autor
Zambrano Chávez, Willy Alberto
Institución
Resumen
Smooth materials, such as plastic and PVC, are currently the most extensively used in water distribution networks, whereas Years ago, rougher materials, such as concrete, were used to build this type of networks. It was with these type of materials that the design equations were deducted, taking into consideration all of their physical properties, which are widely different than those of modern day materials. For this reason, this work uses PVC as a material to verify the applicability of these equations, measuring the pressure loss in different installations with a Reynolds number that ranged between 5x10^4 and 5x10^5 and relative roughness between 6x10^-4 and 2x10^-3, for this are the ranges in which the designs based on the recommendations of the standards should be. The results are displayed graphically, relating the friction factor with the Reynolds number. And, it is found that for small diameters, different equations can be used to have an adequate estimate of the friction factor, whereas for larger diameters, the Colebrook-White equation can best describe the relationship between the friction factor and the Reynolds number correctly. Additionally, equations like the Hazen-Williams presented good approximations, provided they are used considering their limits of applicability.--Tomado del Formato de Documento de Grado. Actualmente para el diseño de redes de distribución los materiales lisos, como el plástico, son muy utilizados. Años atrás, se trabajaba con materiales más rugosos y con estos se realizaron los trabajos en los cuales se basan las ecuaciones de diseño más utilizadas hoy en día. Por tal razón, el presente trabajo utiliza el PVC como material para verificar la aplicabilidad de estas ecuaciones, a través de mediciones de pérdida de presión en distintos montajes para mediciones en un rango de número de Reynolds entre 2x10^4 y 5x10^5 y rugosidades relativas entre 6x10^-4 y 2x10^-3, rango en el cual deberían estar los diseños basados en las recomendaciones de la normativa. Los resultados obtenidos se muestran gráficamente relacionando el factor de fricción con el número de Reynolds, y se encuentra que para pequeños diámetros se pueden utilizar diferentes ecuaciones para tener una estimación adecuada del factor de fricción, y que, para diámetros más grandes, la ecuación de Colebrook-White puede describir correctamente la relación entre el factor de fricción y el número de Reynolds. Adicionalmente, ecuaciones como la de Hazen-Williams presentan buenas aproximaciones siempre y cuando se utilice considerando sus límites de aplicabilidad.--Tomado del Formato de Documento de Grado.