Avances en la hidráulica de redes de distribución de agua potable - page 287

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M
odelación
de
la
demanda
estocástica
de
agua
potable
la operación de un único dispositivo de agua dentro de una casa es casi imperceptible en las
tuberías de la red de distribución.
3.5.5 P
ropagación
de
los
pulsos
de
la
demanda
en
redes
La propagación del pulso de demanda en un solo tubo
La Figura 3.5.4 muestra un tubo con extremo cerrado de longitud
L
en que se produce un
pulso de demanda de agua en una toma domiciliaria situada a una distancia
x
de la sección
A-A ‘, el comienzo de la tubería, donde nos interesa analizar cómo llegarán los pulsos de
demanda.
La secuencia de eventos, de acuerdo con la teoría de la columna elástica de agua
para flujo no permanente, es la siguiente:
1. El pulso de la demanda genera dos ondas de presión en movimiento, comenzando
ambos desde la ubicación del pulso. Una de ellas se dirige al extremo cerrrado de la
tubería, y la otra a su inicio.
Cada una de estas dos ondas en movimiento lleva un
cambio de flujo igual a
2
a
, donde
a
es la intensidad del pulso.
2. La onda de presión dirigida de la toma domiciliaria al tubo de comienzo llegará allí
al tiempo
a
x
, es decir, en el momento
a
x
la mitad del pulso de demanda llegará al
inicio de la tubería.
3. La otra onda viajará al extremo cerrado de tuberías el tiempo
a
L x
-
. Al llegar al
extremo cerrado de la onda se refleja completamente y viaja en el tiempo
a
L
hacia
la tubería de comienzo. De esta manera la segunda mitad del pulso de la demanda
llegará al inicio de la tubería en el momento
L x
a
2 -
.
4. Dependiendo de los valores de
L,
x, a
y
t
, el hidrograma de flujo al inicio de la tubería
se verá como se muestra en la Figura 3.5.5 (para
L x
a
2
1
x
-
) o en la Figura 3.5.6 (vá-
lida para
L x
a
2
1
x
-
).
Para
x = L
,
es decir, cuando el pulso de la demanda se origina
en el extremo del tubo, llegará inalterada al inicio de la tubería en el momento
a
L
.
Propagación de pulsos de demanda en un tubo de ramificación
La Figura 3.5.7 muestra un tubo con una rama y dos extremos cerrados.
Sean numeradas
las tuberías como 1, 2 y 3, como se muestra en la figura, y sean para simplificar los tres tubos
del mismo diámetro y con la misma celeridad de la onda, y que se produce un pulso de la
demanda en uno de los extremos cerrados, como se muestra en la figura.
La secuencia de
eventos, de acuerdo con la teoría de la columna elástica de agua en flujo no permanente, es
la siguiente:
1. El pulso de la demanda se desplazará en la tubería 1 por
a
L
segundos hasta el punto
de ramificación.
2. En el punto de ramificación, un tercio del pulso de la demanda se reflejará a la tubería
1, otra tercera parte entrará en el tubo de ramificación de extremo cerrado (tubo 3),
1...,277,278,279,280,281,282,283,284,285,286 288,289,290,291,292,293,294,295,296,297,...502