Curso de Hidráulica 1

8/18/2019 Curso de Hidráulica 1

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Hidráulica IMódulo I

Gonzalo VargasNéstor Ramírez

22/08/20


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Visión Corporativa

Ser la corporación líder en soluciones

hidráulicas, abarcando de maneraintegral todo el ciclo del agua,manteniendo siempre el compromiso con

nuestro medio ambiente.


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Misión Corporativa

Conocer las necesidades de nuestros clientes

actuales y potenciales, ofreciendo solucioneshidráulicas integrales que superenconsistentemente sus expectativas,aplicando los conocimientos y experiencia denuestro talento humano, que es apreciado

como nuestro más valioso activo, innovando productos, servicios y procesos, que legeneren satisfacción y valor a nuestrosclientes.


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Realidad:• Contar con agua siempre

es de vital importanciaen nuestra vida díaria.

• Cuando se abre una llavey no sale el líquido,inmediatamente seexperimenta lafrustración que esto

provoca.• Cuidarla y administrarlaadecuadamente, es yserá lo más urgente eimportante.


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Puntos que tocaremos duranteeste curso

•Presión• ltura

• Carga• Perdidas por fricción

• Carga dinámica total• Caudal

• Potencia• !P"#• Cavitación• $olpe de ariete• %quipos de bombeo• &'rminos (idráulicos


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!once"tos #ásicos

#idráulica:

)a (idráulica es unarama de la física y laingeniería que seencarga del estudio de

las propiedadesmecánicas de los*uidos.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e4/Table_of_Hydraulics_and_Hydrostatics%2C_Cyclopaedia%2C_Volume_1.jpg


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!once"tos #ásicos

+luido:

Conunto de sustancias dondeexiste poca fuer-a deatracción entre sus

mol'culas, cambiando suforma, lo que ocasiona que laposición que toman susmol'culas varía ante una

fuer-a aplicada sobre ellos,pues ustamente *uyen.

)os líquidos toman la forma

del recipiente que los aloa,


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Presión:• )a presión es una

magnitud física quemide la fuer-a endirección perpendicular

por unidad de supercie,y sirve para caracteri-arcomo se aplica unadeterminada fuer-aresultante.

!once"tos #ásicos


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$resión %tmos&érica

)a "resión atmos&érica es la presióneercida por el aire en cualquier punto de laatmósfera.)a presión atmosf'rica en un punto coincidenum'ricamente con el peso de una columnaestática de aire de sección recta unitaria que

se extiende desde ese punto (asta el límitesuperior de la atmósfera. nivel del mar ó a las alturas próximas aeste, el valor de la presión es cercano a /0.1libras por pulgada cuadrada

!once"tos #ásicos


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%l peso de la atmósfera decrece al aumentar laelevación, el valor disminuye una P"2aproximadamente por cada 3444 pies durante losprimeros 5,444 metros.

!once"tos #ásicos


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/ tmosfera equivale a:

• /0.1 )ibras por pulgada cuadrada 6P"27

• 184 milímetros de mercurio 6mm#g7• /4.99 metros de agua• 99. pies de agua• /.4/9 ;ar• /4/.93< =ilo pascales 6=Pa7

!once"tos #ásicos


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Presión >anom'trica"e llama presión manom'trica ala diferencia entre la presiónabsoluta o real y la presiónatmosf'rica.)os aparatos utili-ados para medirla presión manom'trica reciben elnombre de manómetros

Presión manom'trica ? Presión bsoluta @ Presión at

!once"tos #ásicos


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!once"tos 'ásicos


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%ercicio y tarea/. A cuantos pies de columna de agua ó aire equivale / P"2B3. Ae donde sale este valorB9. ACual es la presión atmosf'rica a 3,


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Hidráulica IMódulo II


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Visión Corporativa





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Misión Corporativa

Conocer las necesidades de nuestros clientes

actuales y potenciales, ofreciendo solucioneshidráulicas integrales que superenconsistentemente sus expectativas,aplicando los conocimientos y experiencia denuestro talento humano, que es apreciado



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%ltura) istancia vertical

de un cuerpo

respecto a la unasupercie tomadacomo referencia

%ltitud)

istancia vertical deun cuerpo o puntode la tierra respectodel nivel del mar.

!once"tos 'ásicos

%ltura


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Ni*el del mar• ltura que sirve como referencia para ubicar la

altitud de las localidades y accidentesgeogracos.

• ado que el nivel del mar no es constantedebido a las mareas ni tampoco es igual endistintos lugares de la tierra, en cada país setoma un nivel predeterminado en un lugarconcreto y a determinada (ora.

• Cualquier altitud que se quiera calcular endic(o país se (ará en comparación conrespecto a ese nivel predeterminado

!once"tos 'ásicos


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$uerto +uetzal) 0 metros

!once"tos 'ásicos


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Hidrotecnia ,ona 8) -.22

metros

!once"tos 'ásicos


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ao $ozos) -12 metros

!once"tos 'ásicos


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!on*ersión $I $ies de alturaE %l t'rmino Fpies dealturaG se utili-a en elmismo contexto que

FP"2G 6libras por pulgadacuadrada7.

E Hn cubo de / pie cIbico

de agua pesa 83.91libras y el área de subase es de /00 pulgadas62.37 / 144 = 0.433 psi62.37 / 144 = 0.433 psi

1 PSI /.433 = 2.311 PSI /.433 = 2.31

34. G%56N734. G%56N7

2493 5I#R%2493 5I#R%

11 $:5G%%11 $:5G%%!:%R%%!:%R%%

22;;

22;; 2 ;

2 ;

!once"tos 'ásicos


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!arga 7stática

)a carga estática es la distancia vertical

entre el origen de la succión y el punto dealimentación considerado como el másdesfavorable, ya sea por su altura, suleanía , o por ambos.

!once"tos 'ásicos


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%ltura estática de succión

%s la distancia entre el eede la bomba y el agua.

"e puede expresar comoun nImero positivo onegativo segIn la posiciónde la bomba con respecto

a la fuente de agua.

!once"tos 'ásicos

á


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%ltura estática de descarga

%s la distancia verticalentre el centrogeom'trico del

impulsor de la bombay el nivel más alto quealcan-a el líquidobombeado en la

tubería dondedescarga, expresadaen pies de columna deagua.

!once"tos 'ásicos

'á i


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%ltura 7stática


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!arga inámica


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!arga inámica


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!arga inámica


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$érdidas "or =ricción

• medida que un liquido *uye por unconducto, tubo o algIn otro dispositivo,ocurren p'rdidas de energía debido a lafricción que (ay entre el líquido y la paredde la tubería.

• &ales energías traen como resultado una

disminución de la presión entre dos puntosdel sistema de *uo.

!once"tos 'ásicos

! t 'á i


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E &amaKo, tipo y longitud de tubería• )as condiciones de la tubería y los

aditamentos integrados al sistema• %l volumen y la velocidad del *uo.

!once"tos 'ásicos

)a p'rdida de la presión por fricción no semantiene constante en un sistema de tubería,

sino varía como resultado de:

! t 'á i


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!álculo de $érdidas "or

=ricción• Para calcular la p'rdidapor fricción en un tubose necesita saber lo

siguiente• %l tipo de tubo 6PLC, #$,

Cobre, etc7• %l diámetro del tubo

• %l caudal promedio6ltsMseg. $P>, >tsM97

• )argo de tubo6distancia7

!once"tos 'ásicos


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$érdidas "or =ricción)


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$érdidas "or =ricción)

%ccesorios


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Hidráulica IMódulo 9


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Visión Corporativa





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Misión Corporativa

Conocer las necesidades de nuestros clientesactuales y potenciales, ofreciendo solucioneshidráulicas integrales que superenconsistentemente sus expectativas,aplicando los conocimientos y experiencia denuestro talento humano, que es apreciado



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Potencia

Cantidad detrabaoefectuado porunidad de tiempo


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Caballo de +uer-aPotencia constante necesaria para elevarverticalmente a la velocidad de /44piesMminuto un peso de 994 libras y

equivale a 10


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N&&• %l vatio 6en ingl's: watt 7 es la unidad

de potencia del "istema 2nternacionalde Hnidades. "u símbolo es N

• un vatio es la potencia el'ctricaproducida por una diferencia depotencial de / voltio y una corrienteel'ctrica de / amperio 6/voltiamperio7.


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NO#PE Potencia requerida para un caudal

dado de un líquido a cierta carga 6>?H$7, es la medida del trabao Itil

reali-ado en el líquido o por el líquido,en una unidad de tiempo dada.

W-HP = Gpm x altura en pies x gravedad Esp.

3960

La constante 3960, se obtiene dividiendo el número de libras-pie

de un HP por minuto (33,000) por el peso de un galn de agua

(!"33 lbs)"


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;O#P ? Potencia en caballos indicada

al freno.E %s el caballae de potencia en el ee del motorentregado a la bomba. "e puede calculardividiendo el caballae Itil por la ecienciapublicada de la bomba.

E ;#P ? Caballae til en #P ? N#PE 7@ciencia de 'om'a A 7&4 A

E 7@ciencia de la 'om'a) es la ra-ón de laenergía Itil B>?H$C entregada por la bomba a laenergía entregada al ee de la bomba B#?H$C


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!álculo deemanda Gonzalo VargasNéstor Ramírez2/0(/20


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Visión Corporativa





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Misión Corporativa

Conocer las necesidades de nuestros clientesactuales y potenciales, ofreciendo solucioneshidráulicas integrales que superenconsistentemente sus expectativas,aplicando los conocimientos y experiencia denuestro talento humano, que es apreciado



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emanda 6$P>7• %stima la aplicación de un m'todo optimo• %stima el consumo promedio diario.• %stima el consumo máximo probable de

agua en una red.• %stablece la capacidad o tamaKo de todas

las partes del sistema de suministro deagua.


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emandas por tipo deedicación

• #oteles:%stán suetos a una amplia*uctuación en el uso del agua, con

periodos pico de corta duración


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%emplo:E Hotel 2 a'itaciones con una demanda

máFima de .0 G$M- o 043 G$M/unidad- locual ocurrió una *ez durante un "eriodo de

21 rs4#P$%&0

%'0

90

60

30

% ' 3 & 6 ! 9 %0 %% %' %3 % %& %6 % %! %9 '0 '% '' '3 '

*"$ P"$


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partamentos:


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>'todos de diseKo:%l uso de un m'todo depende de:

• %l propósito del uso del agua.• %l tipo de edicación

%ntre los m'todos más utili-adosestán:• >'todo de Peerles• >'todo de #unter.


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>'todo de Peerles. Método delnDmero total de "iezas ser*idasComo se utili-a 'ste m'todo:

• !Imero exacto de todas las pie-as sanitarias a lascuales servira el sistema de suministro de agua.

• Con 'ste nImero se entra en una tabla y se ubicael rango al que pertenece 6segIn edicación7 el

cual indicará el valor de ;

+d $, J K G$M


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>'todo de Peerles.Método del

nDmero total de "iezas ser*idas


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iseKemos.


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iseKo: casa de 3 niveles con lossiguientes datos.

• 3 baKos completos• / baKo de servicio

• / baKo de visitas• / pila• / lavatrastos

• / lavadora• 3 c(orros de ardin

E "e requiere de una

presión de salidade 34 psi, en elultimo c(orro.

E )a distanciacompleta de latubería es de 1<metros


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>'todo de Peerles$aso L• Cuanticación de

las salidas en todala casa

•


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&ipos de salidas


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iseKo: casa de 3 niveles con lossiguientes datos.$aso L 2

• Con la cantidad de salidas 6/87 utili-ando el m'todo de Peerles, seentra en la tabla para encontrar el valor 6=7, para obtener elcaudal probable.

Q ? P S =

/8 S 4.84 ? .8 $P>

TIPO DE EDIFICACION NUMERO TOTAL DE SALIDAS

MENOS DE 25 26 - 50 51 - 100 101 - 200 201 - 400 401 - 600 MAS DE 600

H+P-.*L/ %"00 %"00 0"!0 0"60 0"&0 0"(& 0"(0

/-1-2-+ $/2*4.-L %"30 %"00 0"!0 0")% 0"60 0"&( 0"(!

/-1-2-+4 / +1-2-4* %"'0 0"90 0")' 0"6& 0"&0 0"(0 0"3&

2+L/#-+ %"'0 0"!& 0"6& 0"60 0"&& 0"(&

H+./L/, $+./L/ 0"!0 0"6& 0"&& 0"(& 0"(0 0"3& 0"33

/-1-2-+ / *P*.*$/4.+ 0"60 0"&0 0"3) 0"30 0"'! 0"'& 0"'(


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Paso T 9

E Ubteniendo el caudalprobable, debemosencontrar la carga a lacual debe ser elevadael agua: Por el lado desucción

E ltura de succión: la

distancia verticaldesde el plano dereferencia 6centro dela bomba7 al nivel deagua.

3 pies


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Paso T 9

E %ncontrar la carga

a la cual debe serelevada el agua:Por el lado de ladescarga.

% ) "

) %

p i e s


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Paso T 0: P'rdidas por fricción:• iámetro de tubo instalado y la cantidad

de accesorios 6codos etc7.• Considerar entre un < y un /


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Carga inámica &otal

Paso T 9

E "umar la presión

de salida solicitada 34 psi, y la convertimos a

pies de carga: 34 x 3.9/ ?08.3 pies

Paso T0"umar de todas las cargas.• Carga %stática ? BBB• Carga en succión ? BBB• Perdidas x +ricción ? BBB• Presión de salida 08.3

• &otal C& ? BBBpies


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Potencia teóricaPaso T<

• l (aber obtenido el caudal y

la carga dinamica total, a(orapodemos reali-ar la operaciónpara obtener la potenciateórica en #P que se requiere

para la demanda de la casa.


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!álculo deemanda Gonzalo VargasNéstor Ramírez2/0(/20


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Visión Corporativa


hidráulicas, abarcando de maneraintegral todo el ciclo del agua,manteniendo siempre el compromiso connuestro medio ambiente.


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Misión Corporativa

Conocer las necesidades de nuestros clientesactuales y potenciales, ofreciendo solucioneshidráulicas integrales que superenconsistentemente sus expectativas,aplicando los conocimientos y experiencia denuestro talento humano, que es apreciadocomo nuestro más valioso activo, innovando productos, servicios y procesos, que legeneren satisfacción y valor a nuestrosclientes.


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>'todo de #unter.• "u uso se ustica solo en casos donde

predominan pie-as sanitarias de *uxómetros.

• "egIn este m'todo a cada pie-a sanitaria se leasigna de acuerdo con su uso y tipo un factor, elcual es llamado !Imero de unidad de gasto oHnidad de +luo.

• "e suman todas las unidades de *uo segIn eltipo de pie-a

• "e utili-a una tabla donde segIn tipo de

edicación asigna el caudal probable


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>'todo de #unter• Para este m'todo debe considerarse

una presión de entrada.• "e asignará un valor F=G , 'ste se

multiplicará por el caudal segIn lasuma de las unidades de *uo.

• %l resultado será el caudal requeridopor la edicación


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>'todo de #unter. !on una "resión de entrada de 9. "si4

rtesa 5

Hnidad dental /

)avamos dental 3;ebedero 6 enfriador 7 /

;ebedor pIblico 3

)avatrastos de /M3W 9

)avatrastos de 9M0W 1

)avamanos de 9M5W 3

)avamanos de /M3W 0

C(orro pila de /M3W 9

C(orro pila de 9M0W 1

uc(a 0)avamanos de servicio de /M3W 9

)avamanos de servicio de 9M0W 1

Urinal de *uxómetro de pared /3

2nodoro do *uxómetro /3

2nodoro de tanque 9


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>'todo de #unter. Presión deentrada

A!"#$%!&s

90 inodoros de tan5ue

%%0 lavamanos de 3!7!0 lavatrastos

'& lavadoras de 3(7

%6' duc8as

90 c8orros de ardin %'7

U'i($( (" F)*+&

: 3

: '

: 3

: %'

: (

: 3

T&!$) U'i($("s (" F)*+&

')0

''0'(0

300

6(!

')0


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>'todo de #unterTabla I

Club de Recreo, Hospitales, Asilos, Hoteles

/di;icio de o;icinas, /scuelas, 2entros 2omerciales


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>'todo de #unterTabla II

Apartamentos, Condominios, Internados, Moteles,


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>'todo de #unter

E eberá aplicarse unacompensación alcalcular la demanda

del caudal encualquier aplicación.

E )os factores demultiplicación deberán

aplicarse alcompletarse el valorde conversión de losartefactos del posiblecaudal 6$P>7

Presión Factor

'0 0")(

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Curso de Hidráulica 1

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