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A
spectos
hidráulicos
de
la
calidad
del
agua
potable
en
las
redes
de
distribución
Flujo de masa D x
C
2
2
=-
1.2.1
donde
C
es la concentración de la sustancia y
D
es el coeficiente de proporcionalidad, cono-
cido como coeficiente de difusión. Las unidades de
D
son (m
2
s
-1
). El signo negativo significa
que la sustancia fluye de las áreas de alta hacia las de baja concentración.
Es evidente la analogía con la transferencia de calor y con el flujo del agua en medios porosos
(ley de Darcy), los cuales se describen por una ecuación del mismo tipo. El coeficiente de di-
fusión molecular
D
es proporcional a la temperatura absoluta e inversamente proporcional
al peso molecular de la fase difusiva y de la viscosidad del líquido. Para la difusión de cloro
en agua con una temperatura de 25
°
C el valor del coeficiente
D
es de 1.25 x 10
-5
cm
2
s
-1
.
El coeficiente de difusión turbulenta depende de las condiciones del flujo, en particular de la
velocidad media, y puede ser calculado por la bien conocida ecuación de Taylor:
.
D
V d f
10 1 2 8
turb
=
1.2.2
donde:
V
- la velocidad media (m/s)
d
- el diámetro del tubo (m)
f
- el factor de fricción (factor de Moody)
Obviamente, el coeficiente de difusión molecular es mucho menor y se puede despreciar, en
el caso de tuberías de agua potable.
Reacción con el agua
Se asume como válida una ecuación cinética de primer orden para la reacción del cloro con
el agua, del siguiente tipo:
dt
dC K C
•
a
=-
1.2.3
donde
C
es la concentración (g/m
3
), y
K
a
la constante cinética (s
-1
).
Reacción con la pared del tubo
Para el modelo de reacción con la pared de los tubos se tienen las siguientes consideraciones:
• En la pared se tiene cierta concentración
C
p
de la sustancia. Por lo general la sustancia
se encuentra en la biocapa del tubo.
