lunes, 19 de septiembre de 2011

Hazen William - Flujo de tuberias


Además de la ecuación de Darcy- Weisbach se ha desarrollado un cierto número de ecuaciones más o menos empíricas, de fácil solución, que se usan en problemas de flujo en tuberías. La ecuación de Hazen- Williams es una de estas ecuaciones:

V= KCR0,63 S0,54
 

En donde:

C: Factor dependiente de4 la rugosidad relativa,

R: Radio hidráulico (el área de flujo dividido por el perímetro mojado),

S: Pendiente de la línea de energía (HL/L),

K: Factor dependiente de las unidades (0.849 para m/s y m; 1.318 para pies/s y pies).

El factor de fricción equivalente representado por C es modificado por NR, de manera que la ecuación no está totalmente separada de los fenómenos reales que ocurren en el flujo del conducto. Las ecuaciones de Darcy- Weisbach y de Hazen- Williams pueden arrojar resultados comparables a un numero de Reynolds moderadamente alto cuando se dan valores apropiados a C. la ecuación es de particular utilidad, ya que puede resolverse directamente y así ser usada para hacer una primera aproximación a NR cuando se utiliza  la ecuación de Darcy- Weisbach.


Coeficientes de Hazen- Williams para varios materiales de tuberías
  
DESCRIPCIÓN DE LA TUBERIA
VALOR DE C
HIERRO FUNDIDO

Nuevo
130
5 años
120
10 años
110
20 años
90-100
30 años
75-90
Concreto
120
Revertimiento de cemento
140
Acero soldado, igual que hierro fundido de 5 años
120
Acero remachado igual que hierro fundido de 10 años
130
Plástico
150
Asbesto cemento
140

Los errores más comunes asociados al uso de la ecuación de Hazen- Williams y al nomograma son: seleccionar incorrectamente C; dejar de usar el diámetro real de la tubería, prefiriendo el diámetro nominal; y usarlos en circunstancias en las cuales no es aplicable (un bajo NR, fluidos diferentes al agua).

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