Hidráulica Play: Fuerzas que afectan el movimiento de un líquido a superficie libre

De



Siguiente ->                             

Entradas más populares de este blog

Pérdidas de carga localizadas o en accesorios

De
Imagen
En tuberías ocurren pérdidas de energía provocada por obstrucciones, cambios locales de la sección o cambios abruptos de dirección en la trayectoria del flujo. En los sistemas de riego estas obstrucciones pueden ser accesorios propios de la red, como: filtros, válvulas, medidores, tees, codos, accesorios de cruceros o cualquier obstrucción que encuentre el agua que le impida seguir circulando en línea recta. Las pérdidas de carga por fricción en accesorio ocurren en tramos cortos, e hidráulicamente se consideran que ocurren en un punto y usualmente son conocidas como pérdidas de carga localizadas, locales o pérdidas menores. Para estas pérdidas de carga  localizadas existen pocos resultados de validez, debido principalmente a que el carácter del flujo de los accesorios es bastante complicado y la forma para determinar el valor de las pérdidas es experimental. La magnitud de la pérdida de carga local se expresa como una fracción de la carga de velocidad, inmediatament...
Leer Entrada Completa »

Solución de la ecuación de Colebrook-White, con métodos numéricos.

De
Imagen
En 1845, Darcy-Weisbach dedujeron experimentalmente una ecuación para calcular las pérdidas por cortante (“Fricción”), en un tubo con flujo permanente y diámetro constante (Ver Ec. 1), en la ecuación propuesta todos los datos eran conocidos excepto uno al que se le llamó factor de pérdidas ( f ). $$hf=f\frac { L }{ D } \frac { { V }^{ 2 } }{ 2g } $$ Dónde:  hf: pérdidas por cortante o  fricción (m);  f: factor de pérdidas por cortante o por  fricción (adimensional);  g: aceleración de la gravedad (m2/s); D : diámetro del tubo (m);  L: longitud del tubo (m) y  V: velocidad media en el tubo (m/s). Muchos son los investigadores que comenzaron a estudiar el fenómeno para poder encontrar una expresión que permitiera calcular la famosa f, entre ellos se encuentran Colebrook-White: ·          En la región laminar Poiseuille propuso en 1846 la siguiente ecuación: $$f=\frac { 64 }{ Re } $$ · ...
Leer Entrada Completa »

Pérdida de carga por fricción en "Tuberías con salidas múltiples"

De
Imagen
1. Introducción  Se considera una tubería con salidas múltiples (TSM, Figura 1) cuando esta tiene salidas igualmente espaciadas y además en cada una de ellas se requiere extraer el mismo caudal ( Martínez, 1991 ). Cabe aclarar que este tipo de tuberías puede conformarse de un solo diámetro o de más . Figura 1 . Tubería con salidas múltiples    Este tipo de tuberías es muy común encontrarlo en los sistemas de riego presurizados (manguera con goteros, línea con aspersores o cañones, sideroll, etc.) o en las de baja presión como las tuberías con compuertas, por tanto, es importante saber cómo estimar su pérdida de carga por fricción para poder diseñar estos tipos de tuberías (longitud y/o diámetro) para que funcionen con alta eficiencia. En este sentido, en esta entada del blog vamos a aprender a como estimar la pérdida de carga por fricción en tuberías con salidas múltiples así como los tipos de fórmulas que existen y posibles herramientas.     2. Pérdida de...
Leer Entrada Completa »

Programas y herramientas para diseñar sistemas de riego presurizados

De
Imagen
Introducción  El diseño hidráulico de sistemas de riego presurizado implica el cálculo de fórmulas y parámetros predefinidos, cuando se realiza manualmente existe el riesgo de cometer errores y afectar el resultado final, es por ello que se vuelve necesario el uso de  programas o softwares . Además, los programas permiten llevar a cabo un proyecto en un menor tiempo posible. " Al utilizar algún programa, el usuario debe contar con los conocimientos básicos de ingeniería, ya que las herramientas son un buen auxiliar en los cálculos pero que no pueden substituir el conocimiento y experiencia del usuario " El diseño de los sistemas de riego, usando algún programa de computo, se puede dividir  en tres etapas: Entrada:  Diseño agronomico, topografía (curvas de nivel), trazo y seccionamiento, datos de los materiales de diseño (e.g. características y costos de tuberías y emisores, potencia de equipo de bombeo, entre otros). Proceso:  Diseño de linea lateral, dise...
Leer Entrada Completa »

Combinación RGB con bandas del satélite Landsat 5, 7 y 8

De
Imagen
1. Características del Landsat. 1.1. LandSat 5 Las imágenes Landsat 5 Thematic Mapper (TM) consisten en siete bandas espectrales con una resolución espacial de 30 metros para las Bandas 1 a 5 y 7. La resolución espacial para la Banda 6 (infrarrojo térmico) es de 120 metros, pero se vuelve a muestrear a 30 metros/píxel. El tamaño aproximado de la escena es de 170 km de norte a sur por 183 km de este a oeste. Cuadro 1. Características De Las Bandas Landsat 5 Thematic Mapper (TM). Landsat 4-5 Rango Espectral ( µm ) Resolución (metros) Band 1 0.45-0.52 30 Band 2 0.52-0.60 30 Band 3 0.63-0.69 30 Band 4 0.76-0.90 30 Band 5 1.55-1.75 30 Band 6 10.40-12.50 120 (30) Band 7 2.08-2.35 30 1.2. LandSat 7 Las características más importantes del satélite Landsat 7 ( L7 ) son: Figura 1. - Sensor del satélite LANDSAT 7 ETM+ Resolución Espectral y radiométrica: El satélite Landsat 7 cuenta con 8 bandas, el cual uno es pancromática y 6 multiespectrales y una termal (Banda 6), ...
Leer Entrada Completa »

¿Cuál fórmula seleccionó para el cálculo de la pérdida de carga por fricción en tuberías?

De
Imagen
La circulación del flujo en las tuberías no podría entenderse sin las pérdidas de carga Los sistemas de riego contienen tuberías y accesorios , cada uno de los cuales causa pérdida de carga en el sistema. Existen diferentes fórmulas para expresar las pérdidas de carga en tuberías, desde los primeros experimentos conocidos, realizados por Couplet en 1732, hasta los resultados publicados por Darcy en 1857, que fue el primero en tener en cuenta la influencia que ejerce el estado de las paredes interiores de la tubería en la cuantificación de las pérdidas de carga (Pérez Franco, 2002).  A partir de este conocimiento fundamental numerosos investigadores propusieron fórmulas para expresar las pérdidas de carga por fricción en las tuberías. Actualmente, de las más usadas comúnmente en la práctica (en el diseño de sistemas de riego) son: Manning (1), Hazen-Williams (2), Scobey (3) y Darcy-Weisbach (4).  La expresión (4) no fue conocida por Darcy, esta expresión apareci...
Leer Entrada Completa »

Consideraciones para el diseño hidráulico de canales

De
Imagen
El diseño de un canal se plantea teniendo como datos: Geometría El  gasto máximo  que debe conducir, La  rugosidad  de sus fronteras y La  pendiente  disponible de acuerdo con la topografía del terreno en que se va a construir.  El diseño de un canal comprende su revestimiento y la determinación de las características hidráulicas como la velocidad y el tirante que permiten establecer el régimen del flujo de agua en el canal. En el diseño se deben tener en cuenta ciertos factores, tales como:  tipo de material del cuerpo del canal, coeficiente de rugosidad , velocidad máxima y mínima permitida , pendiente del canal y taludes , etc. Según Sotelo Ávila, 2002, los principales consideración a tomar en cuenta para el diseño de canales abiertos son: La resistencia al flujo no es la única consideración importante en el diseño y, por ello, la sección hidráulica óptima no siempre representa la mejor solución, sobre todo, económi...
Leer Entrada Completa »

Descargar datos del sistema NASA-POWER para estimar Evapotranspiración de Referencia

De
Imagen
Introducción  En una entrada anterior habíamos hablado de como descargar datos de reanálisis desde Google Earth Engine (GEE) con el fin de calcular la evapotranspiración de referencia (ET 0 ) de cualquier sitio, en este sentido, cabe destacar que no todos los datos de reanálisis están disponibles en GEE, uno de ello es el sistema NASA-POWER (NP). De las distintas bases de datos climáticas disponibles, el sistema NASA─POWER (NP) es una de las más usadas para estimar la ET 0  debido a que es actualizada frecuentemente (retraso de un día) y a su disponibilidad de datos en “tiempo casi real” además de que se pueden acceder a los datos en forma automática a través de una aplicación computacional (API) del sistema que facilita su consulta, usando aplicaciones móviles o a través de un aplicación web. Por ejemplo, EVAPO ( Maldonado, Valeriano & de Souza Rolim, 2019 ) es una aplicación móvil que permite calcular la ET 0  usando los datos del sistema NP.  El sistema NP se...
Leer Entrada Completa »

Diseño hidráulico de tuberías con salidas múltiples mediante métodos numéricos

De
Imagen
Introducción En un sistemas de riego presurizado, comúnmente se encuentran dos tipos de tuberías: las ciegas y las de salidas múltiples  ( ya sea de servicio mixto o telescópica s ), las ciegas se caracterizan por ser tuberías en donde el caudal que entra por un extremo es el mismo que sale al otro extremo, y se considera una tubería con salidas múltiples (TSM) cuando esta tiene salidas igualmente espaciadas y además en cada una de ellas se requiere extraer el mismo caudal ( Martínez, 1991 ). Para el diseño hidráulico  de las TSM existen programas comerciales como WCADI, IRRICAD, IrrigaCAD, IrriMaker, et c , los cuales requieren licencias. Otra opción, sería el diseño manual que puede hacerse con Excel, el cual es tedioso y tardado, ya que por cada diámetro propuesto y por cada segmento (salida) se debe calcular la pérdida de carga por fricción. En este sentido, en esta entrada se muestra como diseñar mediante métodos numéricos una  tubería con salidas mú...
Leer Entrada Completa »

Diseño hidráulico de tuberías con salidas múltiples telescópicas (portalaterales y laterales)

De
Imagen
Las tuberías portalaterales de un sistema de riego localizado ( Figura 1 ), además, de las líneas laterales de los sistemas de riego por aspersión ( Figura 2 ) generalmente son tuberías con salidas múltiples telescópica ( constituidas por dos o más tramos de tubería con diámetro de diferente magnitud o tipo de material ) por lo que se vuelve importante saber como diseñar este tipo de tuberías y es de lo que se va hablar en esta entrada.  Figura 1. Representación de una subunidad de riego con tuberia portalateral Figura 2. Representación de una línea lateral de un sistema de riego por aspersión  En el caso de los sistemas de riego localizados, las tubería portalaterales proporciona el gasto a los laterales, mientras que, en las líneas laterales en aspersión es donde se encuentran los aspersores. En estas tuberías, por cuestiones económicas se realiza una reducción de diametros a una cierta longitud (telescopeado) y generalmente el cálculo de los diámetros de e...
Leer Entrada Completa »