FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
HIDRÁULICA DE TUBERÍAS
Introducción a la simulación del comportamiento hidráulico de tuberías a presión ������� � ������������� ���������� �������
I.C. EDGAR O. LADINO L ADINO M. Docente Hidrología, Hidráulica de Tuberías, Hidráulica de Canales
Bogotá, Agosto 25 de 2015
�������� � ���������� �� ����� ����������� � ������� ������� � ������������� ���������� �������
��
������
������ �� �� �������� ���� �� �������� �� �������� �� ������������ �� ���� �������. �� �������� �� �� ������� ������� � �� ������������ ��� �� A������ �� ���������� A�������� �� ������� ������. �� �������� �� ����� �� �������� ��� �������� �� ���������� ����� ���������� � �� �������������� �� �� ������� �� ��� ����� ������ �� ��� ��� �����������, ������ �� ����� �������� ���� ��� "��� ����������� �� ������������� ��� ������ ������� ������������ ��� ���������� � ������� ��� ���� ������� � ��� �������������� �� ��� ��� �� �����".1 �� ���� ��� �������� ���� ���� ������� ������� ����� ��� ��������� ���� �� �������� �� ��������� ������ �� ����������� ��� ����� � �������. �� ������� ������� �� ��A��� ��� ������� �� 1993.2 (������: ������, 2001).
��
������������� ��� �������
•
•
��������� ����� �������������� ��� ������ � �� ��������� ���������� ������� �� ������� �� ����� ���������� ������ � �� ��������� ������� �������� ����������� ������ ������ �� ����������� ���������� � ���������� ������ ���������� ������ �� ��������� �������� ���������� ���������� ���� ��� �������� ������ ������ ���������� ��� �� ��������
��
�������� ��� ��������
• • • • •
�� �������� �� �� ������� ������� � ���� ���������� �� �� ��������� ���������: ����://���2.���.���/��������������/������
��
����� �� ������������
B���� �� ������������ �� ������ ������:
Figura 1.
Barra de herramientas
Fuente: Grupo REDHISP - Inst. Ingeniería del A gua y M.A. UPV
2
Figura 2.
Barra de herramientas
Fuente: Grupo REDHISP - Inst. Ingeniería del A gua y M.A. UPV
������������ �� �������:
Figura 3.
Barra de herramientas
Fuente: Grupo REDHISP - Inst. Ingeniería del A gua y M.A. UPV
��
��������� �������������
��� ��� ���������� � ��������� �� �������� �� ������� �� ��������� �������� ����������, ��� �� ������ �� ������� ��� ���������� ������������ � ������������� ��� ������ �� ��������. •
������� �� �������������� ���������� �� �� ��� ������ ��������� �� �� ������ �� ���� �� ������������ ������������ �� ���� ������� ��������� � ��������� �� ��������� � � �� ��������� �� ���� ��� ���������� ����������������
Consideraciones iniciales Población A: Población B: Sistema hidráulico: Embalse: Número de tuberías
50 viviendas con 4 personas por vivienda 100 viviendas con 6 personas por vivienda Por gravedad Circular 3
3
Elevaciones (msnm) Embalse: Nodo A: Población A: Población B:
1250 1243 1228 1219
Demandas (LPS) Población A: Población B:
Tubería
0.35 0.85
Tuberías Long (km)
Tubería Embalse - Nodo Tubería Nodo A - Población A: Tubería Nodo A - Población B:
Figura 4.
1.25 1.55 1.95
Diámetro (mm) 152.4 203.2 254
Esquema del sistema in situ Fuente: Elaboración propia.
Figura 5.
Representación esquemática del sistema Fuente: Elaboración propia.
4
��
��������
5.1 �������������� ��� ��������, ������ �� ������� � � �� ��������� ������: ��������� ���������������
Figura 6.
Interfaz de inicio Fuente: Epanet
5.2 �������� �� �������:
Figura 7.
Opciones de cálculo Fuente: Epanet
A������� ���������� ����� � �������, ���� �� ��� ��� �������� ��� �������� ��� �������� �� �������� � ������� D���� ��������, ����� ��������, �������� �� ������, ���� ����������, ������ �� �����������.
Figura 8.
Opciones hidráulicas (D-W, H-W, C-M) Fuente: Epanet
5
5.3 �������� ��� ���������� ������� ��� ������� > ��������� �D > A������:
Figura 9.
Valores por defecto Fuente: Epanet.
5.4 �������� ��� ���������� ������� ��� ������� > ����������� > A������:
Figura 10.
Valores por defecto - Propiedades Fuente: Epanet.
��� ����� �� ��������� � ���������� �� �� ��������� �������
Figura 11.
Adición de conexiones Fuente: Epanet.
6
��� �� �������� �� �������� ����
Figura 12.
Adición de embalse Fuente: Epanet.
5.7 �� ��������� ��� ���� �������� �� ����������:
Figura 13.
Tuberías de suministro Fuente: Epanet.
5.8 ��� > �������� > ���������:
Figura 14.
Etiquetas
Fuente: Epanet.
7
5.9 ����� ���� �� ������, ���,
Figura 15.
Tablas
Fuente: Epanet.
5.9 �������� ���� ����� ���� ��� �� �� �������� �� ������� � �������, �� ��������, �� �������� � �� ���������, ����� ����, �� ������� �� �� ��������� ������: ������ > ������ �� �� ��� > A������, ���,
Figura 16.
Información tuberías Fuente: Epanet.
5.10 �������� ���� ����� ���� ��� �� ��� ����� �� ������� � �������, �� ������� � �� ������� ����, ����� ����, �� ������� �� �� ��������� ������:
Figura 17.
Información nodos Fuente: Epanet.
8
5.11 ����������� ����������� ���� �� �������, ��� �������� � ��� �����:
Figura 18.
Información consolidada Fuente: Epanet.
5.12 ��� ��� ������������ �� ����������� �� ����� �� ������, ���, ������ �������� > A������:
Figura 19.
Inicio de análisis Fuente: Epanet.
5.13 ����������: �� �� ����� �� ���������� �� ��������� ��� �� ����� ���������� �� �� ���, �� ���� ���� �� � �������� �� �������������� �� �� �������; �� ���� ����� �� ������� �� �� ������� ������ ��� ��� ���������� �������� (�A� 2000), �� �������� �� ���������, ��������, ����������� � ���������, �� ��� �������, �� ������� ��������� �� ���� ���������� � �� ������������ �������:
Figura 20.
Presión en el sistema Fuente: Epanet.
9
5.13 ���������� � ������:
Figura 21.
Tablas de resultados
Fuente: Epanet.
5.14 ���������� � ��������:
Figura 22.
Gráfica distribución de presiones
Figura 23.
Gráfica distribución de caudales
Fuente: Epanet.
Fuente: Epanet.
10
Figura 24.
Gráfica distribución de velocidades Fuente: Epanet.
11