Comparación teórica-numérica de la sobrepresión generada en sistemas de tuberías de diámetro variable

• Autores: Iván Salazar, Alen Kong
• Localización: Obras y proyectos: revista de ingeniería civil, ISSN-e 0718-2813, ISSN 0718-2805, Nº. 27, 2020, págs. 78-86
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Theoretical-numerical comparison of water hammer generated in piping systems with variable diameter
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• Resumen
  • español

    Se analiza y compara el valor de la sobrepresión en una válvula ubicada aguas abajo en un sistema por gravedad, cuando se presentan variaciones en las propiedades geométricas en la conducción (cambios de diámetro). Se analiza la validez de los resultados obtenidos comparando dos metodologías, a saber: modelación numérica por elementos finitos y la aplicación de expresiones teóricas basadas en el método de celeridad y longitud equivalente. Para la resolución numérica de las ecuaciones se desarrolla una rutina computacional en Matlab que permite representar la propagación de las ondas de presión en la tubería. Se define el modelo numérico considerando todas las condiciones que presenta el problema y se examinan distintos casos en los que se presenten variaciones en las propiedades geométricas en la conducción considerando ensanches y angostamientos en distintas ubicaciones a lo largo de la conducción y se comparan con los resultados de las presiones máximas obtenidos mediante las aproximaciones teóricas.

  • English

    This study analyses and compares the value of the overpressure in a valve located downstream in a gravity system when there are variations in the geometric properties in the conduction (diameter changes). In addition, the validity of the results obtained is analysed by comparing two methodologies: numerical modelling by finite elements and the application of theoretical expressions based on the method of celerity and equivalent length. For the numerical resolution of the equations a computational routine is developed in Matlab that allows representing the propagation of the pressure waves in the pipe. Then, the numerical model is defined considering all the conditions that the problem presents, and different cases are examined in which their variations in the geometric properties in the conduction are considering widenings and narrowing in different locations throughout the conduction. Finally, the study makes a comparison with the results of the maximum pressures obtained through the theoretical approximations.