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Ing°. LUIS VASQUEZ RAMIREZ. Las redes abiertas son conductos ramificados que se alimentan desde uno o varios suministros (Reservorios) y conducen el fluido.

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1 Ing°. LUIS VASQUEZ RAMIREZ

2 Las redes abiertas son conductos ramificados que se alimentan desde uno o varios suministros (Reservorios) y conducen el fluido entre ellos o desde ellos y los extremos finales por un único recorrido posible.

3 Tanque Nudo 1 Nudo 2 Nudo 3 Nudo 4 Extremo 1 Extremo 2 Extremo 3 Extremo 4 Extremo 5 Extremo final: tanque, descarga a la atmósfera o inicio de otro conducto.

4 Reemplazando en la Ecuación anterior, tenemos: Esta expresión toma el nombre de la Ecuación de Extremo, se puede plantear tantas ecuaciones de este tipo como número de extremos tenga la Red. En el caso del esquema anterior, se pueden plantear 7 ecuaciones de extremo.

5 En puntos determinados de la red pueden ocurrir descargas o salidas de agua, además de las posibles ramificaciones. Esos puntos se denominan nudos de consumo. Pero también es un nudo el punto donde cambian las características del conducto, como su diámetro o su rugosidad, así no haya consumo ni ramificación. Ecuación de Nudo (Conser- Vación de la Masa) Caudal en el nudo j: Q i = Q i+1 +Q i+2 +Q c Nudo j Planta de una nudo típico Consumo Qc (-) Tramo i+2 Caudal Q i+2 Tramo i+1 Caudal Q i+1 (+)

6 Tanque R1 Nudo 2 Nudo 1 Nudo 3 Tanque R2 Tanque R3 Nudo 4 Nudo 5 i 2 Línea de Referencia 1 4 m Z R1 Z i

7 Aplicando la Ecuación de la Energía entre el Reservorio R1 y el i ésimo extremo de la red, es: Condiciones de frontera: Vi = 0 (Flujo permanente, si descarga a un reservorio) Vi > 0 (Si descarga a la atmósfera) Pi/ =0 (Si toda la carga disponible se pierde) Pi/ >0 (Si se requiere presión a la salida)

8 Problemas que se pueden resolver en Redes Abiertas: a) Cálculo de la Presión. En este caso se conocen las características de todos los tramos (L, D, e), las cotas de los nudos y los caudales descargados en cada nudo (q). Se requiere conocer la presión de servicio en cada extremo de la red (p si /g), lo cual requiere calcular las pérdidas de energía en todos los tramos. Se deben plantear las ecuaciones de continuidad, una para cada nudo, y la ecuación de la energía entre el tanque más alto y cada uno de los extremos de la red.

9 Problemas que se pueden resolver en Redes Abiertas: b) Revisión de la capacidad hidráulica. En este caso se conocen las características de todos los tramos (L, D, e), la presión de servicio en cada extremo (p si /g) y la topografía de la red (H Ti ). Se requiere conocer el caudal que se descarga en cada nudo y el caudal en cada tramo. Se deben plantear las ecuaciones de continuidad, una para cada nudo, y la ecuación de la energía entre el tanque más alto y cada uno de los extremos de la red.

10 Problemas que se pueden resolver en Redes Abiertas: c) Diseño de la red. En este caso se conocen algunas características de todos los tramos (L, e), la presión de servicio en cada extremo (p si /g), la topografía de la red (H Ti ) y los consumos en los nudos (q j ). Se requiere conocer el diámetro de cada tramo (D). Se deben plantear las ecuaciones de continuidad, una para cada nudo, y la ecuación de la energía entre el tanque más alto y cada uno de los extremos de la red. Este problema tiene múltiples soluciones. Se preferirá aquella de mínimo costo.


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