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A
spectos
hidráulicos
de
la
calidad
del
agua
potable
en
las
redes
de
distribución
1.3.6
donde
a
es el radio del tubo,
Pe
es el número de Peclet calculado por la ecuación (1.3.4), y
L
es
la longitud del tubo dentro de la cual ocurren cambios significativos en la concentración
. La
longitud
L
se determina experimentalmente. Los experimentos de G. Taylor consistieron en
introducir instantáneamente cierta cantidad de una sustancia en un flujo lento de agua, y
luego medir la concentración resultante aguas abajo para diferentes momentos de tiempo.
Para este caso la concentración resultante se aproxima bien por una curva de Gauss (curva
de distribución normal) que se mueve con la velocidad del flujo (Clark 1996). En esta relación,
Clark (1996) propone tomar
1.3.7
donde
s
es la desviación estándar de la mancha en movimiento que forma la sustancia en
el flujo.
No se conocen expresiones teóricas para el valor del coeficiente de dispersión en la zona de
transición entre flujo laminar y turbulento.
En los nodos de la red aplican las siguientes condiciones de frontera:
- En los nodos que representan las fuentes de abastecimiento de agua o puntos en que
se introduce la sustancia (como los puntos de cloración), se conoce el valor de la con-
centración para cada momento de tiempo.
- Para los nodos en que se consume el agua la masa de la sustancia que se extrae con
el agua en una unidad de tiempo es igual al caudal que se extrae multiplicado por la
concentración en el nodo.
- Balance de masa en los tanques:
1. 3.8
donde
Q
señala el gasto en el extremo de una tubería que se une con el tanque,
C
señala la
concentración en el mismo extremo, y
V
es el volumen del agua en el tanque. Los subíndices
entra
y
sale
señalan que las sumatorias correspondientes se toman sobre las tuberías que
introducen y reciben agua del tanque respectivamente.
1.3.3 S
olución
numérica
Para solucionar numéricamente la ecuación (1.3.1) para cada tubería, considerando las corres-
pondientes condiciones de frontera en los nodos de la red, se emplea una solución numérica
de tipo euleriano-lagrangiano (Aldama
et al
. 1996). La teoría y numerosas aplicaciones de
