Ejercicios Con Hazen Williams [PDF]

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a- Fórmula de Hazen - Williams



Una de las ecuaciones que usamos con mayor frecuencia es la reconocida ecuación de Hazen-Williams: ecuación (1) donde: J : pérdida por fricción interna m (pies) K : constante = 1.21 x 1010 para unidades métricas (1050 para unidades inglesas) Q : caudal L/s (g p m) C : coeficiente "C" de Hazen-Williams D : diámetro interno del tubo, mm (pulg) L : longitud de la tubería (m) El coeficiente "C" depende del material de fabricación de la tubería, entre más lisa sea, el coeficiente será mayor (C del PVC = 150). Tuberías de hierro muy viejas (40 años o más) tienen un coeficiente C de alrededor de 80 ó 90 (ver tabla 1). MATERIAL DE LA TUBERIA Cloruro de Polivinilo (PVC) Polietileno (PE) Asbestos Acero nuevo Aluminio en acoples Acero viejo (40 años)



COEFICIENTE C (H-W) 150 140 140 130 120 85



Tabla 1. Valores del coeficiente "C" de Hazen-Williams Ejemplo 1. Hallar las pérdidas 1) Calcular la pérdida de presión debida a la fricción que sufre una tubería de PVC con la siguiente información: Q = 400 gpm L = 800 m D = 157 mm C = 150 Primero habrá que cambiar los 400 gpm a litros por segundo dividendo entre 15.85:



400/15.85 = 25.24 L/s



J = 7.22m (10.27 psi) 2) Calcular la velocidad del agua en el tubo (V)



En donde A es el área de sección transversal del tubo, que se calcula de la siguiente manera:



Ejemplo 2. Hallar el caudal del acueducto Figura # 1



Considerar el siguiente caso: Q = ? (incógnita) D = 100 mm L = 200 m C = 150 (PVC) J=Hf = 50 - 20 = 30 m (se perdieron en fricción) Entonces despejamos el caudal de la ecuación de Hazen-Williams:



Ejemplo 3. Hallar el diámetro Considerar el siguiente caso: Q = 72 gpm (4.54 L/s) L = 500 m C = 150 (PVC) J = 50 m (toda la caída se va en fricción) D=? Entonces despejando el diámetro D de la ecuación de Hazen-Williams tenemos que la ecuación se puede expresar así:



D = (186,008,075.00)1/4.87 D = 49.89



50mm