Factor de fricción para tuberías de PVC y PE para riego
El factor de fricción es un parámetro muy importante en la estimación de las pérdidas de carga en tuberías para riego. El objetivo del análisis numérico y estadístico fue desarrollar ecuaciones sencillas para estimar el factor de fricción para tuberías de PVC y PE. Los límites de las ecuaciones desarrolladas son: número de Reynolds entre 2.0 E3 y 3.6 E5, velocidad promedio del agua entre 0.1 y 3.0 m s-1, diámetros de tubería de PVC DN 20 - 630 mm y PE DN 12 - 20 mm. Resultados principales: i) las ecuaciones desarrolladas f PVC y f PE presentaron un coeficiente de determinación de 1.0, coeficiente de concordancia de 1.0 y un error relativo del 0.29 % para PVC y 1.02 % para PE; ii) las ecuaciones explicitas de Avci – Karagoz, Streeter-Wylie-Bedford, Pavlov y Filolenko presentaron una menor precisión que las ecuaciones f PVC y f PE; ii) Darcy – Weisbach con f PVC y f PE presentó el menor error relativo promedio en pérdidas de carga en contraste con Hazen - Williams y Darcy - Blasius. En conclusión, a pesar de que universalmente las ecuaciones Darcy – Weisbach, Poiseuille y Colebrook – White son recomendadas para determinar las pérdidas de carga, las ecuaciones f PVC y f PE determinadas para estimar el factor de fricción para tuberías de PVC y PE son matemática y estadísticamente robustas.
Factor de fricción para tuberías de PVC y PE para riego
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DOI: 10.22533/at.ed.3172182219088
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Palavras-chave: velocidad del agua, número de Reynolds, pérdidas de carga, Darcy – Weisbach, Colebrook - White.
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Keywords: water velocity, Reynolds number, head loss, Darcy – Weisbach, Colebrook - White.
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Abstract:
The friction factor is a very important parameter in estimating head losses in pipes for irrigation. The objective of the numerical and statistical analysis was to develop simple equations to estimate the friction factor for PVC and PE pipes. The boundaries of the equations were: average water velocity between 0.1 and 3.0 m s-1, PVC pipe diameters from DN 20 - 630 mm and PE from DN 12 - 20 mm. Main results: i) the friction factor equations presented a determination coefficient of 1.0, concordance coefficient of 1.0 and the relative error was 0.29 % for PVC and 1.02 % for PE; ii) the explicit equations Avci – Karagoz, Streeter-Wylie-Bedford, Pavlov y Filolenko presented a lower precision than the f PVC y f PE equations; ii) Darcy – Weisbach with f PVC y f PE presented a lower relative error in head losses in contrast to Hazen - Williams and Darcy - Blasius. In conclusion, despite de fact that the Darcy – Weisbach, Poiseuille y Colebrook – White are the models recommended to compute head losses, the f PVC y f PE equations developed herein to determine the friction factor for PVC and PE pipes are mathematically and statistically robust and reliable.
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Número de páginas: 13
- Maritza Chile Asimbaya
- Gabriel Ortiz Arévalo
- Randon Ortiz Calle
