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• JeMilton

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I. INTRODUCCIÓN La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura. La energía potencial, durante la caída, se convierte en cinética. El agua pasa por las turbinas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que finalmente, se transforma en energía eléctrica por medio de los generadores. Es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua, y una vez utilizada, es devuelta río abajo. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos. Sin embargo, el peso de las consideraciones medioambientales y el bajo mantenimiento que precisan una vez estén en funcionamiento centran la atención en esta fuente de energía. En este trabajo se estudiará las tuberías forzadas o tuberías de presión que tienen como objeto conducir el agua desde el punto en el cual se tiene una gran energía potencial, desde el embalse en algunos casos, o desde el tramo final del túnel de conducción en otros, o desde el denominado pozo de presión o cámara de presión, hasta la casa de máquinas, más precisamente hasta la turbina. Se presenta una transformación energética en la tubería de presión, se disminuye la energía potencial del agua a medida que se desciende y al mismo tiempo se aumenta la energía cinética y de presión.

II. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL  Diseñar la tubería forzada de una central hidroeléctrica.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS      

Dimensionar el diámetro de la tubería forzada. Calcular el espesor de la tubería forzada. Obtener las pérdidas en la tubería forzada. Diseñar los apoyos de la tubería forzada. Diseñar los anclajes de la tubería forzada. Analizar el fenómeno transitorio de golpe de ariete.

III. MARCO TEÓRICO Y PLANTEAMIENTO

IV.EJERCICIO N°01: RESUELTO

3.3 CALCULO DEL ESPESOR DE LA TUBERIA 3.3.1 Determinación del Espesor de la Tubería

CPT = Carga por Tramos

IV. EJERCICIO N°02: RESUELTO

ANALISIS DE DATOS POR TUBERIAS DATOS caudal (m3/s) longitud (m) factor (f) diametro interno (m) coef perdida en tuberia coef perdida en compuert rugosidad relativa e/d rugosidad material VELOCIAD (m/s) "a" velocidad de propagacion (m/s) altura bruta factor de seguridad resistencia (S) factor de correccion (kj) factor de corrosion (kc) NUMERO DE REYNOLDS VISCOCIDAD CINEMATICA gravedad a msnm presion en la tuberia diametro exterior maximo diametro exterior minimo espesor numero de tuberias METROS SOBRE EL NIVEL DEL MAR NUMERO DE TRAMOS LARGO RECOMENDABLE

0.0850 950 0.0222 0.2093 0.2000 0.1000 0.00143 0.03 2.471 350 250 3 450 1.1 0.005 517081.262 1 9.81 3317.187 220 218 4.85 3 2500 158 6

m3/s m m

m Mpa m

m/s2

RESULTADO hf (m) 31.359 perdida 13% ht (m) 0.09 h (m) 31.45

verificación del caudal 0.0850 0.04713

Δh (m)

88.143

hf (m) T (mm)

338.143 2.60

CONDICION PARA DILATACION

CONDICION PARA CONTRACCION

CALCULO F1Y F2

CALCULO F1Y F2

F1=(Wt+Wa)*(La*co sα) Wt=γt*∏(De^2D^2)/4 Wt=

28.3567917

kg/m

Wa=γa*(∏/4)*D^2 Wa=

34.4055368

kg/m

F1=(Wt+Wa)*(La*co sα) W=

62.76232853

F1=

kg-f

326.122625

WY=F1= WX=

326.1226254 188.2869856

F2=u*F1 F2=

kg-f

163.061313

F2=

-163.0613127

Momento flector: M=

kg-m

282.430478

282.4304784

Flecha maxima: I= ∆max=

2.0791E-05 m^4

7.66E-03

m

Flecha admisible:

∆adm= ∆max 0.007659299

0.01666667 m