Fricción en cañerías

La selección de una bomba se hace en función de la altura total que la misma debe vencer. Esta altura, está compuesta por la altura geométrica total, más la altura equivalente a todas las pérdidas por fricción. La altura geométrica total es igual a la diferencia de altura geométrica entre el nivel de descarga del líquido y el nivel de la superficie del mismo en la fuente de abastecimiento. La altura equivalente a las pérdidas por fricción, puede ser calculada utilizando las tablas que se dan a continuación.

Pérdidas por fricción en caños rectos de hierro

Caudal(m3/h)

Pérdidas(en metros por cada 100 metros)

1,142,273,404,55

7,727,858,699,5

2,48,6

18,530,8

0,62,34,88,1

0,31,12,23,8

0,10,40,81,3

0,30,5

3" 4"

5,686,807,959,1010,2

46,965,287,0111,5

12,116,923,929,535,0

5,78,1

10,813,817,0

2,02,83,84,86,0

0,71,01,31,62,0

0,30,40,50,70,8

11,413,615,917,018,2 0,2

44,062,382,8

20,829,038,244,049,8

7,310,213,615,417,4

2,53,44,55,15,8

1,01,41,92,12,4

0,20,30,40,50,6

20,422,728,434,139,8

0,30,40,50,8

0,28"

61,775,2

21,726,239,355,4

7,38,8

13,118,324,3

3,03,75,48,0

10,1

0,70,91,31,82,5

42,045,456,862,468,2

0,91,11,61,92,3

0,30,40,70,80,9

0,1

0,2

10”

12"

27,331,8

11,313,119,523,127,7

2,73,23,65,76,8

79,485,090,8102108

3,13,43,94,95,3

1,21,41,61,82,0

0,3

0,40,5

0,1 14”

8,910,111,714,515,9

113170227250234

5,912,619,4

2,14,98,8

10,313,2

0,61,32,22,63,2

0,20,40,70,91,1

0,10,20,30,40,5

0,1

0,20,1

17,6

341454568683796

18,8 4,67,9

1,62,63,95,67,3

0,61,11,62,23,0

0,30,50,81,11,4

0,20,30,40,60,8

0,20,30,4

9101022113712501363

3,94,75,87,1

1,92,32,73,43,9

1,01,21,51,72,0

0,60,70,91,01,2

Los valores de la tabla corresponden a agua limpia en cañería nueva de hierro. Para cañerías viejas de hierro, multiplicar los valores de tabla por 1,33. Para los distintos tipos de cañerías, dichos valores deben ser multiplicados por los factores detallados a continuación:

- Acero laminado nuevo : 0,8- Acero arrugado : 1,25- Fibrocemento : 1,25- Aluminio : 0,7- P.V.C. : 0,65- Hidrobronz : 0,67

18”

16”

6”

5”

3/4” 1” 1 1/4” 1 1/2” 2” 2 1/2”

PERDIDAS POR FRICCION EN ACCESORIOS(LONGITUD EQUIVALENTE DE CAÑO RECTO DEL MISMO DIAMETRO EN METROS)

Válvula esclusa

totalmenteabierta

Válvula globo

totalmenteabierta

Válvula ángulo

totalmenteabierta

Válvulade

retención

Codo normalo Te de 6 mmde reducción

Curva normalo

Te normalTe normal

12

19

25

32

38

51

mm.

63

76

102

127

152

203

254

305

356

406

1/2

3/4

1

1 1/4

1 1/2

2

2 1/2

3

4

5

6

8

10

12

14

16

Pulg.

0,12

0,15

0,18

0,24

0,30

0,36

0,43

0,52

0,70

0,88

1,07

1,37

1,77

2,07

2,44

2,74

5,18

6,71

8,24

11,00

13,12

16,78

20,43

25,01

33,55

42,70

51,85

68,02

85,40

100,65

115,90

134,20

2,44

3,36

4,27

5,49

6,71

8,24

10,06

12,50

16,16

21,35

24,40

36,60

42,70

48,80

58,00

67,10

1,22

1,83

2,44

3,66

4,27

5,80

7,01

9,76

13,12

17,69

20,74_____

_____

_____

_____

_____

0,46

0,61

0,82

1,07

1,31

1,68

1,98

2,44

3,36

4,27

4,88

6,10

7,93

9,76

11,28

12,81

0,30

0,45

0,52

0,70

0,82

1,07

1,28

1,59

2,14

2,74

3,36

4,27

5,18

6,10

7,32

8,24

1,00

1,37

1,74

2,32

2,74

3,66

4,27

5,18

6,71

8,24

10,00

13,12

16,16

20,74

23,79

26,84

Diámetro

nominal de los

caños normales

UNA VALVULA DE PIE PUEDE SER DESPRECIADA SI SU SECCION DE PASAJE ESTA BIEN DIMENSIONADA

En la instalación representada, compuesta por cañería y accesorios de Ø2", se solicita un caudal de Q=20 m3/h.Además se conoce o se estima que, durante el bombeo, el nivel del pozo desciende hasta que la distancia entre éste y la boca de impulsión de la bomba alcanza a 2 m. Por consiguiente , la altura desde el nivel de bombeo hasta la descarga del líquido es de 17 m (altura geométrica). En una correcta determinación de la altura que debe superar la bomba a instalar , es necesario calcular las pérdidas causadas por la fricción del líquido, para lo cual se debe:

1) Mediante la tabla 2 (dorso), convertir todos los accesorios a su equivalencia en caño recto. (Por ejemplo en el caso de la curva normal de Ø2" se observa que produce las mismas pérdidas de carga que 1,07 m de caño de la misma altura).

2) Sumar estas equivalencias a la longitud de caño recto que posea la instalación. De esta operación se obtiene la longitud total de un caño imaginario de Ø2", que para el caudal solicitado de Q=20 m3/h (tabla 1 - frente) ocasionaría las mismas pérdidas de carga que la instalación completa funcionando. En nuestro problema las pérdidas se deben a lo siguiente:

En la cañería de aspiración a:

6 m de caño de Ø2" 6 metros de caño de Ø2"1 curva normal de Ø2" equivalente a 1,07 metros de caño de Ø2"1 entrada a la válvula de pie 1,52 metros de caño de Ø2"

En la cañeria de impulsión a:

15 + 3 = 18 m de caño de Ø2" 18 metros de caño de Ø2"1 codo normal de Ø2" equivalente a 1,68 metros de caño de Ø2" 1 válvula esclusa totalmente abierta Ø2" equivalente a 0,36 metros de caño de Ø2"

Y la suma de todos los elementos totalizan 28,63De la tabla 1, para un caudal de Q=20 m3/h, un caño recto de Ø2" y 100 mts de longitud origina pérdidas que representan 21 m, por consiguiente: 100 m _______ 21 metros 28,63 m ______ 28,63 x 21 = 6 metros 100

Finalmente, si la altura geométrica de la instalación es de 17 m y las pérdidas por fricción significan 6 m, la suma de ambas 17+6=23m, nos proporcionará la Altura Manométrica que debe cumplir la bomba.Cabe señalar que en este cálculo se ha despreciado la pérdida de altura por velocidad del líquido h= v2 . 2g

Instalación típica y cálculo de su altura total

Válvula de pieVálvula de pie

Nivel en bombeoNivel en bombeo

CurvaCurva

Válvula esclusaVálvula esclusa3 m3 m

6m6m

15m15m

17m17m

CodoCodo

Te normal con salida

lateralCodo 45º

Codo 180º Ensanchamientobrusco

Entradaordinaria

Entrada deborda

12

19

25

32

38

51

mm.

63

76

102

127

152

203

254

305

356

406

1/2

3/4

1

1 1/4

2

3

4

5

6

8

10

12

14

16

Pulg.

1,00

1,37

1,74

2,32

2,74

3,66

4,27

5,18

6,71

8,24

10,00

13,12

16,16

20,74

23,79

26,84

0,24

0,30

0,40

0,51

0,61

0,76

0,92

1,16

1,52

1,92

2,29

3,05

3,96

4,58

5,18

5,80

1,09

1,52

1,83

2,53

3,05

3,96

4,58

5,49

7,32

9,46

11,28

15,55

18,60

22,57

25,92

30,50

0,30

0,45

0,52

0,70

0,82

1,07

1,28

1,59

2,14

2,74

3,36

4,27

5,18

6,10

7,32

8,24

0,18

0,24

0,30

0,40

0,45

0,58

0,67

0,85

1,16

1,43

1,77

2,29

3,05

3,66

3,96

4,58

0,27

0,40

0,46

0,61

0,73

0,91

1,10

1,37

1,83

2,29

2,74

3,96

4,58

5,49

6,10

7,02

0,49

0,61

0,76

1,04

1,22

1,52

1,83

2,38

3,26

4,12

4,70

6,07

7,47

9,09

10,64

12,20

Diámetro

nominal de los

caños normales

d

D

d = 1D 2 d

D

d = 1D 2

Contracciónbrusca

2 1/2

1 1/2