diseÑo red de acueducto hardy-cross.pptx
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DISEÑO RED DE ACUEDUCTO HARDY-CROSS
Presentado por
David Alejandro Torres Melo-215316
DATOS INICIALES
Poblacion 3500Consumo per capita(lt/hab/dia) 170
Dia (seg) 86400C max. Diario (COEF) 1,3
C max. Horario (COEF) 1,5Q (lt/s) 6,887
Cons. Max. Diario 8,953Cons. Max. Horario 13,429Consumo/m. lineal 0,002
Coef. Hazen 150Caudal Total 16,4
CALCULO DEL CONSUMO EN LOS NODOS
Propia Aferente Total Domestico Industrial Total Cota1 0 230 230 0,434 0,0004338 0,4338 21,002 60 170 230 0,434 0,0004338 0,4338 20,003 100 545 645 1,217 0,00121652 1,2165 19,004 95 360 455 0,858 0,00085816 0,8582 17,905 100 340 440 0,830 0,00082987 0,8299 17,106 100 260 360 0,679 0,00067899 0,6790 16,007 100 250 350 0,660 0,00066012 0,6601 15,208 190 150 340 0,641 0,00064126 0,6413 14,309 95 180 275 0,519 0,00051867 0,5187 15,0010 100 275 375 0,707 0,00070728 0,7073 16,0011 90 160 250 0,472 0,00047152 0,4715 16,9012 100 260 360 0,679 0,00067899 0,6790 17,9013 100 270 370 0,698 0,00069785 0,6978 19,0014 90 260 350 0,660 0,00066012 0,6601 13,5015 200 280 480 0,905 2 0,00290531 2,9053 12,1016 95 280 375 0,707 0,00070728 0,7073 12,8017 100 275 375 0,707 0,00070728 0,7073 13,4018 100 400 500 0,943 1 0,00194304 1,9430 13,9019 90 270 360 0,679 0,00067899 0,6790 15,90
7120 0,01642882 16,4288Longitud Total Caudal Total (L/s) y (m3/s)
Calculo del Consumo en los nodos
NodoLongitud Consumo
CALCULO DE COEFICIENTES DE PERDIDAS MENORES
Tubería Numero de Tees Numero de Uniones K TotalP1 1 9 1,7P2 1 17 2,9P3 1 16 2,7P4 1 17 2,85P5 1 17 2,85P6 1 17 2,85P7 1 14 2,4P8 1 17 2,85P9 1 17 2,85P10 1 14 2,4P11 1 14 2,4P12 1 17 2,85P13 1 17 2,85P14 1 16 2,7P15 1 17 2,85P16 1 17 2,85P17 1 16 2,7P18 1 17 2,85P19 1 14 2,4P20 1 17 2,85
k Tees 0,3k Union 0,15
Calculo de Coeficientes de Pérdidas menores
DISEÑO DE ELEMENTOS DE RED
Teoría ComercialP1 1 2 60 15,995 21,00 20,0 1,65 0,117 0,1270 20,209P2 2 3 100 7,781 20,21 19,0 2,85 0,095 0,1016 19,220P3 3 4 95 6,564 19,22 17,9 2,70 0,086 0,1016 18,536P4 4 5 100 5,706 18,54 17,1 2,85 0,081 0,1016 17,982P5 5 6 100 4,876 17,98 16,0 2,85 0,072 0,0762 16,356P6 6 7 100 4,197 16,36 15,2 2,85 0,076 0,0762 15,126P7 7 8 90 3,537 15,13 14,3 2,40 0,074 0,0762 14,327P8 2 13 100 7,781 20,21 19,0 2,85 0,095 0,1016 19,220P9 13 12 100 7,083 19,22 17,9 2,85 0,090 0,1016 18,390P10 12 11 90 6,404 18,39 16,9 2,40 0,082 0,1016 17,777P11 11 19 90 4,037 17,78 15,9 2,40 0,066 0,0762 16,754P12 19 18 100 3,358 16,75 13,9 2,85 0,058 0,0762 15,943P13 18 17 100 1,415 15,94 13,4 2,85 0,042 0,0762 15,781P14 17 16 95 0,707 15,78 12,8 2,70 0,031 0,0762 15,739P15 16 15 100 0 15,74 12,1 2,85 0,000 0,0762 15,739P16 11 10 100 1,896 17,78 16,0 2,85 0,051 0,0762 17,497P17 10 9 95 1,188 17,50 15,0 2,70 0,039 0,0762 17,386P18 9 8 100 0,670 17,39 14,3 2,85 0,031 0,0762 17,346P19 8 14 90 3,565 17,35 13,5 2,40 0,054 0,0762 16,535P20 14 15 100 2,905 16,53 12,1 2,85 0,050 0,0762 15,915
Tubería
Diseño de los Elementos de la Red
Nodos Li Caudal Cabeza InicialCabeza
FinalCota Final
φK
DATOS INICIALES HARDY CROSS
P1 1 2 0,657 0,134 0,791 16,00P2 2 3 0,855 0,134 0,989 7,78P3 3 4 0,593 0,090 0,683 6,56P4 4 5 0,482 0,072 0,554 5,71P5 5 6 1,461 0,166 1,627 4,88P6 6 7 1,107 0,123 1,230 4,20P7 7 8 0,726 0,074 0,799 3,54P8 2 13 0,855 0,134 0,989 7,78P9 13 12 0,719 0,111 0,830 7,08P10 12 11 0,537 0,076 0,613 6,40P11 11 19 0,927 0,096 1,023 4,04P12 19 18 0,732 0,079 0,811 3,36P13 18 17 0,148 0,014 0,162 1,41P14 17 16 0,039 0,003 0,042 0,71P15 16 15 0,000 0,000 0,000 0,00P16 11 10 0,254 0,025 0,279 1,90P17 10 9 0,102 0,009 0,111 1,19P18 9 8 0,037 0,003 0,040 0,67P19 8 14 0,737 0,075 0,811 3,57P20 14 15 0,560 0,059 0,619 2,91
Nudo Inicial Nudo FinalTuberíaPérdidas
por Frición
Pérdidas por
AccesoriosPerdidas Totales
Caudal
Datos Iniciales Cross
ITERACION 0
Tubería Nudo Inicial Nudo Final Qi ΔHi (1.85*hf+2*hk)/QiP2 3 2 -7,781 -0,989 0,238P3 4 3 -6,564 -0,683 0,195P4 5 4 -5,706 -0,554 0,181P5 6 5 -4,876 -1,627 0,622P6 7 6 -4,197 -1,230 0,546P7 8 7 -3,537 -0,799 0,421P18 9 8 0,670 0,040 0,112P17 10 9 1,188 0,111 0,174P16 11 10 1,896 0,279 0,275P10 12 11 6,404 0,613 0,179P9 13 12 7,083 0,830 0,219P8 2 13 7,781 0,989 0,238
-3,019 3,4000,888
Corrección de Caudal Loop 1
ΔQSumas
Tubería Nudo Inicial Nudo Final Qi Hi (1.85*hf+2*hk)/QiP11 11 19 4,037 1,023 0,472P12 19 18 3,358 0,811 0,450P13 18 17 1,415 0,162 0,213P14 17 16 0,707 0,042 0,111P15 16 15 0,000 0,000 0,000P20 15 14 -2,905 -0,619 0,397P19 14 8 -3,565 -0,811 0,424P18 8 9 -0,670 -0,040 0,112P17 9 10 -1,188 -0,111 0,174P16 10 11 -1,896 -0,279 0,275
0,176 2,630-0,067ΔQ
Corrección de Caudal Loop 2
Sumas
CORRECCIÓN DE CAUDAL ITERACIÓN ¨0¨
Tubería Nudo Inicial Nudo Final Pérdidas Pérdidas Perdidas CaudalP1 1 2 0,657 0,134 0,791 15,995P2 2 3 0,683 0,105 0,788 -6,893P3 3 4 0,453 0,067 0,521 -5,676P4 4 5 0,352 0,051 0,404 -4,818P5 5 6 1,007 0,111 1,118 -3,988P6 6 7 0,713 0,076 0,789 -3,309P7 7 8 0,425 0,041 0,466 -2,649P8 2 13 1,044 0,166 1,211 8,669P9 13 12 0,894 0,140 1,035 7,971P10 12 11 0,683 0,099 0,782 7,292P11 11 19 0,898 0,093 0,991 3,970P12 19 18 0,706 0,076 0,781 3,291P13 18 17 0,135 0,013 0,148 1,348P14 17 16 0,032 0,003 0,035 0,640P15 16 15 0,001 0,000 0,001 -0,067P16 11 10 0,541 0,057 0,598 2,851P17 10 9 0,303 0,030 0,334 2,143P18 9 8 0,191 0,018 0,210 1,625P19 8 14 0,762 0,078 0,840 -3,632P20 14 15 0,585 0,062 0,646 -2,972
Correción de Caudal N° 0
ITERACION 6
Tubería Nudo Inicial Nudo Final Qi ΔHi (1.85*hf+2*hk)/QiP2 3 2 -6,855 -0,781 0,213P3 4 3 -5,639 -0,514 0,171P4 5 4 -4,781 -0,398 0,156P5 6 5 -3,951 -1,099 0,519P6 7 6 -3,272 -0,773 0,440P7 8 7 -2,612 -0,454 0,324P18 9 8 1,425 0,164 0,215P17 10 9 1,944 0,278 0,267P16 11 10 2,651 0,522 0,367P10 12 11 7,329 0,789 0,201P9 13 12 8,008 1,044 0,244P8 2 13 8,706 1,220 0,262
-0,001 3,3780,000
Corrección de Caudal Loop 1
SumasΔQ
Tubería Nudo Inicial Nudo Final Qi Hi (1.85*hf+2*hk)/QiP11 11 19 4,206 1,104 0,489P12 19 18 3,527 0,889 0,470P13 18 17 1,584 0,200 0,235P14 17 16 0,877 0,063 0,134P15 16 15 0,170 0,003 0,034P20 15 14 -2,736 -0,554 0,377P19 14 8 -3,396 -0,741 0,407P18 8 9 -1,425 -0,164 0,215P17 9 10 -1,944 -0,278 0,267P16 10 11 -2,651 -0,522 0,367
0,000 2,9950,000
Corrección de Caudal Loop 2
SumasΔQ
CORRECCION DE CAUDALES ITERACION 6
Tubería Longitud caudal Diametro Velocidad PerdidasP1 60 16,00 0,1270 1,26 0,134P2 100 6,86 0,1016 0,85 0,104P3 95 5,64 0,1016 0,70 0,067P4 100 4,78 0,1016 0,59 0,051P5 100 3,95 0,0762 0,87 0,109P6 100 3,27 0,0762 0,72 0,075P7 90 2,61 0,0762 0,57 0,040P8 100 8,71 0,1016 1,07 0,168P9 100 8,01 0,1016 0,99 0,142P10 90 7,33 0,1016 0,90 0,100P11 90 4,21 0,0762 0,92 0,104P12 100 3,53 0,0762 0,77 0,087P13 100 1,58 0,0762 0,35 0,018P14 95 0,88 0,0762 0,19 0,005P15 100 0,17 0,0762 0,04 0,000P16 100 2,65 0,0762 0,58 0,049P17 95 1,94 0,0762 0,43 0,025P18 100 1,43 0,0762 0,31 0,014P19 90 3,40 0,0762 0,74 0,068P20 100 2,74 0,0762 0,60 0,052
Caracteristicas del Flujo en Los Elementos
CARACTERISTICAS DEL CONSUMO EN LOS NODOS
Nudo consumo COTA Cabeza piezo-tem Cabeza de presion temp Cabeza de presion final Cabeza piezo-final1 0,434 21,00 100 79,00 10,00 31,002 0,434 20,21 99,866 79,66 10,66 30,873 1,217 19,22 99,762 80,54 11,54 30,764 0,858 18,54 99,695 81,16 12,16 30,705 0,830 17,98 99,645 81,66 12,66 30,646 0,679 16,36 99,536 83,18 14,18 30,547 0,660 15,13 99,461 84,34 15,34 30,468 0,641 20,21 99,421 79,21 10,21 30,429 0,519 19,22 99,341 80,12 11,12 30,34
10 0,707 18,39 99,366 80,98 11,98 30,3711 0,472 17,78 99,415 81,64 12,64 30,4112 0,679 16,75 99,557 82,80 13,80 30,5613 0,698 15,94 99,698 83,76 14,76 30,7014 0,660 15,78 99,353 83,57 14,57 30,3515 2,905 15,74 99,301 83,56 14,56 30,3016 0,707 17,78 99,201 81,42 12,42 30,2017 0,707 17,50 99,206 81,71 12,71 30,2118 1,943 17,39 99,224 81,84 12,84 30,2219 0,679 17,35 99,311 81,96 12,96 30,31
Caracteristicas del Consumo en los Nodos
DIGRAMA EPANET
EPANET
CALCULO DE DIAMETROS CON VARIACION DE PARAMETROS
Se asume un caudal de entrada superior al anterior, para poder cumplir las condiciones mínimas ,y máximas de velocidad y presión establecidas en la RAS-TTTULO-B.
Consumo/m. lineal 0,002Coef. Hazen 150Caudal Total 23,0
CALCULO DE CONSUMO
Propia Aferente Total Domestico Industrial Total Cota1 0 230 230 0,434 0,00064607 0,6461 21,002 60 170 230 0,434 0,00064607 0,6461 20,003 100 545 645 1,217 0,0018118 1,8118 19,004 95 360 455 0,858 0,00127809 1,2781 17,905 100 340 440 0,830 0,00123596 1,2360 17,106 100 260 360 0,679 0,00101124 1,0112 16,007 100 250 350 0,660 0,00098315 0,9831 15,208 190 150 340 0,641 0,00095506 0,9551 14,309 95 180 275 0,519 0,00077247 0,7725 15,0010 100 275 375 0,707 0,00105337 1,0534 16,0011 90 160 250 0,472 0,00070225 0,7022 16,9012 100 260 360 0,679 0,00101124 1,0112 17,9013 100 270 370 0,698 0,00103933 1,0393 19,0014 90 260 350 0,660 0,00098315 0,9831 13,5015 200 280 480 0,905 2 0,00334831 3,3483 12,1016 95 280 375 0,707 0,00105337 1,0534 12,8017 100 275 375 0,707 0,00105337 1,0534 13,4018 100 400 500 0,943 1 0,00240449 2,4045 13,9019 90 270 360 0,679 0,00101124 1,0112 15,90
7120 0,023 23,0000
Calculo del Consumo en los nodos
NodoLongitud Consumo
Longitud Total Caudal Total (L/s) y (m3/s)
DISEÑO DE LOS ELEMENTOS DE LA RED
Teoría ComercialP1 1 2 60 22,354 21,00 20,0 1,65 0,132 0,2032 20,836P2 2 3 100 10,854 20,84 19,0 2,85 0,099 0,1524 20,564P3 3 4 95 9,042 20,56 17,9 2,70 0,084 0,1524 20,381P4 4 5 100 7,764 20,38 17,1 2,85 0,077 0,1520 20,235P5 5 6 100 6,528 20,23 16,0 2,85 0,068 0,1016 19,523P6 6 7 100 5,517 19,52 15,2 2,85 0,064 0,1016 19,003P7 7 8 90 4,534 19,00 14,3 2,40 0,057 0,1016 18,681P8 2 13 100 10,854 20,84 19,0 2,85 0,099 0,1520 20,561P9 13 12 100 9,815 20,56 17,9 2,85 0,088 0,1520 20,333P10 12 11 90 8,803 20,33 16,9 2,40 0,078 0,1520 20,168P11 11 19 90 5,522 20,17 15,9 2,40 0,063 0,1016 19,703P12 19 18 100 4,511 19,70 13,9 2,85 0,056 0,1016 19,346P13 18 17 100 2,107 19,35 13,4 2,85 0,042 0,0760 19,002P14 17 16 95 1,053 19,00 12,8 2,70 0,031 0,0508 18,379P15 16 15 100 0 18,38 12,1 2,85 0,000 0,0508 18,379P16 11 10 100 2,579 20,17 16,0 2,85 0,048 0,1016 20,043P17 10 9 95 1,525 20,04 15,0 2,70 0,038 0,1016 19,998P18 9 8 100 0,753 20,00 14,3 2,85 0,028 0,0762 19,948P19 8 14 90 4,331 19,95 13,5 2,40 0,053 0,1016 19,653P20 14 15 100 3,348 19,65 12,1 2,85 0,047 0,1016 19,448
Diseño de los Elementos de la Red
TuberíaNodos Li Caudal Cabeza Inicial Cota Final K
φ Cabeza Final
DATOS INICIALES HARDY CROSS
P1 1 2 0,124 0,040 0,164 22,35P2 2 3 0,220 0,051 0,272 10,85P3 3 4 0,149 0,034 0,183 9,04P4 4 5 0,120 0,027 0,147 7,76P5 5 6 0,618 0,094 0,712 6,53P6 6 7 0,453 0,067 0,520 5,52P7 7 8 0,283 0,038 0,322 4,53P8 2 13 0,223 0,052 0,275 10,85P9 13 12 0,185 0,042 0,228 9,81P10 12 11 0,136 0,029 0,165 8,80P11 11 19 0,408 0,057 0,465 5,52P12 19 18 0,312 0,045 0,357 4,51P13 18 17 0,313 0,031 0,345 2,11P14 17 16 0,586 0,037 0,623 1,05P15 16 15 0,000 0,000 0,000 0,00P16 11 10 0,111 0,015 0,126 2,58P17 10 9 0,040 0,005 0,045 1,53P18 9 8 0,046 0,004 0,050 0,75P19 8 14 0,260 0,035 0,295 4,33P20 14 15 0,180 0,025 0,205 3,35
Datos Iniciales CrossPerdidas TotalesTubería Nudo Inicial Nudo Final
Pérdidas por Frición
Pérdidas por
AccesoriosCaudal
DESPUES DE SEIS ITERACIONES….
Tubería Nudo Inicial Nudo Final Pérdidas Pérdidas Perdidas CaudalP1 1 2 0,124 0,040 0,164 22,35P2 2 3 0,183 0,042 0,225 -9,81P3 3 4 0,119 0,026 0,145 -8,00P4 4 5 0,092 0,020 0,112 -6,72P5 5 6 0,448 0,067 0,515 -5,49P6 6 7 0,308 0,044 0,352 -4,48P7 7 8 0,175 0,023 0,198 -3,49P8 2 13 0,264 0,062 0,327 11,89P9 13 12 0,223 0,052 0,275 10,85P10 12 11 0,168 0,036 0,204 9,84P11 11 19 0,372 0,051 0,423 5,25P12 19 18 0,278 0,040 0,318 4,24P13 18 17 0,242 0,024 0,266 1,83P14 17 16 0,336 0,020 0,356 0,78P15 16 15 0,051 0,003 0,054 -0,27P16 11 10 0,237 0,033 0,271 3,89P17 10 9 0,126 0,017 0,143 2,84P18 9 8 0,298 0,030 0,328 2,07P19 8 14 0,292 0,039 0,331 -4,60P20 14 15 0,208 0,029 0,237 -3,62
Correción de Caudal N° 6
CARACTERISTICAS DEL FLUJO EN LOS ELEMENTOS
Tubería Longitud caudal Diametro Velocidad PerdidasP1 60 22,35 0,2032 0,69 0,040P2 100 9,81 0,1524 0,54 0,042P3 95 8,00 0,1524 0,44 0,026P4 100 6,72 0,1520 0,37 0,020P5 100 5,49 0,1016 0,68 0,067P6 100 4,48 0,1016 0,55 0,044P7 90 3,49 0,1016 0,43 0,023P8 100 11,89 0,1520 0,66 0,062P9 100 10,85 0,1520 0,60 0,052P10 90 9,84 0,1520 0,54 0,036P11 90 5,25 0,1016 0,65 0,051P12 100 4,24 0,1016 0,52 0,040P13 100 1,83 0,0760 0,40 0,024P14 95 0,78 0,0508 0,38 0,020P15 100 0,27 0,0508 0,13 0,003P16 100 3,89 0,1016 0,48 0,033P17 95 2,84 0,1016 0,35 0,017P18 100 2,07 0,0762 0,45 0,030P19 90 4,60 0,1016 0,57 0,039P20 100 3,62 0,1016 0,45 0,029
Caracteristicas del Flujo en Los Elementos
CARACTERISTICAS DEL CONSUMO EN LOS NODOS
Nudo consumo COTA Cabeza piezo-tem Cabeza de presion temp Cabeza de presion final Cabeza piezo-final1 0,646 21,00 100 79,00 10,10 31,102 0,646 20,84 99,960 79,12 10,22 31,063 1,812 20,56 99,918 79,35 10,45 31,024 1,278 20,38 99,892 79,51 10,61 30,995 1,236 20,23 99,872 79,64 10,73 30,976 1,011 19,52 99,805 80,28 11,38 30,907 0,983 19,00 99,761 80,76 11,86 30,868 0,955 20,84 99,738 78,90 10,00 30,849 0,772 20,56 99,743 79,18 10,28 30,84
10 1,053 20,33 99,760 79,43 10,52 30,8611 0,702 20,17 99,794 79,63 10,72 30,8912 1,011 19,70 99,846 80,14 11,24 30,9413 1,039 19,35 99,898 80,55 11,65 31,0014 0,983 19,00 99,699 80,70 11,79 30,8015 3,348 18,38 99,670 81,29 12,39 30,7716 1,053 20,17 99,659 79,49 10,59 30,7617 1,053 20,04 99,679 79,64 10,73 30,7818 2,404 20,00 99,703 79,70 10,80 30,8019 1,011 19,95 99,742 79,79 10,89 30,84
Caracteristicas del Consumo en los Nodos
EPANET
EPANET
SELECCIÓN DE LA BOMBA
Se calcula cabeza de energía en el nudo 1
Se busca una bomba que proporcione las características requeridas para el funcionamiento del sistema
Energia Caudal10,12 23,00
SELECCION DE LA BOMBA
Se selecciono la bomba centrifuga Aquarium Eléctrica modelo 40 A- 15 W-CIT 44 NS