Selección de fórmulas racionales para la pérdida de carga por fricción en tuberías pvc en función a la temperatura y diámetro

Abstract

Existen fórmulas racionales que permiten un cálculo más rápido de la pérdida de carga por fricción. Para la elección de estas fórmulas toman en cuenta el diámetro y no considera la temperatura. Esto lleva a cierta deficiencia en la elección de la fórmula racional. Esta investigación trata de mejorar el método de elección para tuberías PVC. En la presente investigación se seleccionaron las fórmulas racionales para estimar la pérdida de carga por fricción en tuberías PVC en función al diámetro y la temperatura. Se consideraron las fórmulas racionales de Hazen-Williams, Fair-Whipple-Hsiao y Veronesse -Datei para compararlas con la fórmula de Darcy-Weisbach. Se consideraron temperaturas entre 5 y 25 °C. Para cada temperatura se tomaron velocidades de 0.5 m/s hasta 5 m/s y diámetros nominales de PVC clase 10. Se tomaron los diámetros interiores desde ¾ de pulgada hasta 12 pulgadas. Para cada diámetro, considerando una longitud constante de 50 m, se calcularon las pérdidas de carga para las fórmulas racionales y la fórmula de Darcy - Weisbach. Se calcularon los errores relativos porcentuales de las pérdidas de carga de las fórmulas racionales con respecto a la pérdida de carga calculada por Darcy -Weisbach. Se realizó una comparación de medias de los errores relativos porcentuales para proponer las fórmulas más adecuadas. Los resultados se muestran en los anexos e indican que para diferentes combinaciones de diámetro y temperatura los mínimos de los errores relativos porcentuales corresponden a diferentes fórmulas. En conclusión, se evidenció la influencia de la temperatura y el diámetro en el cálculo de la pérdida de carga y se logró proponer lo siguiente: para temperaturas de 5°C a 9°C se debe usar la fórmula de Fair-Whipple-Hsiao en diámetros menores a 6 pulgadas y la fórmula de Hazen-Williams para diámetros de 6 a 12 pulgadas; para temperaturas de 10° C a 25° C se debe usar la fórmula de Veronesse-Datei para todos los diámetros considerados