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2. Maniobras de válvulas

CÁLCULO Y SIMULACIÓN DE TRANSITORIOS HIDRÁULICOS A PRESIÓN MEDIANTE EL PROGRAMA ALLIEVI 2. MANIOBRAS DE VÁLVULAS. CIERRES Y APERTURAS EN ADUCCIONES

Vicent Espert Alemany Enrique Cabrera Marcet Grupo ITA Valencia, junio de 2016

Universitat Politècnica de València

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CASO 2. CIERRES Y APERTURAS DE VÁLVULA EN UNA ADUCCIÓN Con pérdidas en la tubería

172 m 165 m

D = 400 mm L = 12.000 m a = 1000 m/s ε = 0’1 mm

Q0 = 200 l/s V0 = 1’60 m/s

110 m 105 m Mariposa D = 300 mm Abierta 2

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Tubería con pérdidas. Cierre instantáneo

Envolvente Hmáx

∆H max = 220 mca

H inicial

Envolvente Hmín

Pulso máximo de Joukowski

∆H max =

∆pmáx

γ

=

1000·1'60 = 163'1 mca g 3

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Tubería con pérdidas. Cierre rápido. Tc = 15 s Pulso máximo de Joukowski Envolvente Hmáx

∆H max =

∆pmáx

γ

=

1000·1'60 = 163'1 mca g

∆H max = 210 mca

H inicial Envolvente Hmín

Evolución de caudales por la válvula Tiempo efectivo de cierre 9 s

Longitud de tubería que soporta la máxima sobrepresión Tiempo real de cierre 15 s Ta 15·1000 Lmax = L − c = 12.000 − = 4.500 m 2 2 Tiempo efectivo de cierre 9 s Tc a 9·1000 = 12.000 − = 7.500 m 2 2 Esta longitud no se manifiesta claramente en las envolventes de altura piezométrica Lmax = L −

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Tubería con pérdidas. Cierre lento. Tc = 120 s Envolvente Hmáx

∆H max = 165 mca H inicial Envolvente Hmín Evolución de caudales por la válvula Tiempo efectivo de cierre 58 s

Fórmula de Michaud Tiempo real de cierre 120 s ∆H max =

2 LtV0 2·12.000·1'60 = = 32'62 mca gTc g·120

Tiempo efectivo de cierre 58 s ∆H max =

2 LtV0 2·12.000·1'60 = = 67'49 mca gTc g·58

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Tubería con pérdidas. Evolución de presiones en el nudo N3, entrada a la válvula

Se obtienen presiones negativas en todos los casos, incluso por debajo de la tensión de vapor del agua. Peligro de separación de columna Solución: Aumentar el tiempo de cierre de la válvula, por ejemplo 200 s, o cerrar la válvula en dos etapas

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Tubería con pérdidas. Cierre de válvula en dos etapas, con Tc = 120 s

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