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7/24/2019 MD Mezcla Rápida 200L
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TRATAMIENTO DE AGUA IUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL
DISEÑO DE UNIDAD DE MEZCLA
RÁPIDA
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TRATAMIENTO DE AGUA IUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL
MEMORIA DE CÁLCULO
DISEÑO DE UN MEZCLADOR TIPO CANAL RECTANGULAR CON
CAMBIO DE PENDIENTE
PROCEDIMIENTOS PARA EL DISEÑO DEL CANAL:
DATOS PARA DISEÑO PARA CAUDAL MÍNIMO (Q = 185 lps
Peso específico del agua (γ ) 1000 Kg/m3
Coeficiente de viscosidad absoluta (µ) valor en función de la temperatura.
emperatura asumida! 1"#C
1! CÁLCULO DE CAUDAL UNITARIO ("
B
Qq=
$onde!
%! anc&o de vertedero' se asume % 0.10 m
! Caudal (m3/s)* 0.1+" m3/s
, 0.-0 m3/s/m
#! CALCULO DE LA PENDIENTE DEL PLANO INCLINADO
θ an1 (o / )
$onde!
o! ltura de la caída del agua
2! ongitud del plano
uego! Para un valor de o 0.45m 6 2 1.5"m
θ -0.7"#
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$! CALCULO DE %ACTOR DE RESOLUCI&N DE LA ECUACI&N
sumiendo un n8mero de 9roude comprendido entre :." ; 7 se &alla la
relación de alturas antes 6 despu<s del resalto!
+=
1
1
2 F
Cos F Cos K θ
θ
==
= −
33
8
3
2
1
2
2/3
1
2
11
φ
φ
Cos x K x F x
d
d a
K F
F Cos
$onde!
K ! 9actor de =esolución de la ecuación
φ ! 9actor de resolución de la ecuación
a ! =elación de alturas antes 6 despu<s del resalto.
Para un n8mero de 9roude ".3* se obtiene!
K ".03
φ 1.17
a 5.5+
'! ALTURA ANTES DEL RESALTO
32
1
2
1
g F
qd =
=eempla>ando los valores obtenidos!
d 1 0.0" m
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5! PRO%UNDIDAD ANTES DEL RESALTO
θ Cos
d h 1
1 =
=eempla>ando los valores obtenidos tenemos!
h1 0.0"4 m
! PRO%UNDIDAD DESPU)S DEL RESALTO
h2 d- ad1
=eempla>ando!
h2 0.:1 m
*! LONGITUD DEL RESALTO
4 (&- &1)
=eempla>ando!
-.1- m
8! PERDIDA DE CARGA
( )
21
3
12
4 h xh
hhh p
−
=
=eempla>ando! h p 0.:+ m
+! ,OLUMEN DEL RESALTO( )
B x L xhh
V 2
21 +
=
=eempla>ando!
? 0.:7 m3
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1-!GRADIENTE DE ,ELOCIDAD
V
hpQ xG
µ
γ =
Para una ciudad con temperatura 1"#C'
µ
γ
-7-0.01
ntonces! @ 1-+"s1
*Se observa que está en el rango 700< G < 1300 S -1
11! TIEMPO DE MEZCLA
Q
V T =
seg T 4.22.0
48.0 ==
1#!CORRECCI&N DE N.MERO DE %ROUDE
1
1
gxh
V F =
sm
d
qV /59.3
05.0
2.0
1
1 ===
8.4057.081.9
59.3==
x F
1$!COMPROBACI&N DE: E/ 0 $ = # 0 p
1.+3+ %&31."
Ae obtiene! &3 0.-3 m
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uego!
o B &3 &- B &p
0.+7 0.+7
DISE ÑO DEL DIFUSOR
CÁLCULO DEL NÚMERO DE ORIFICIOS EN EL DIFUSOR:Asumiendo un espacio entre orificios de:
e = 0.10
N = B / e -1 = 0.90 / 0.10!-1 = 8
CÁLCULO DE LA SECCIÓN DE LOS ORIFICIOS:
Asumiendo un di"metro de: do = 0.5#
4
2do Ao
×=π
= 0.0000127m2
CÁLCULO DEL CAUDAL PROMEDIO DE SOLUCIÓN A APLICAR:
$e dosificar" para con %os datos de% dise&o anterior' estos son:
(osis )ptima *romedio: 20m+/% , = 1 m+/%
! ==
×=
×10000
20200
C
DQ
0."#$%
VELOCIDAD EN LOS ORIFICIOS:
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V& ==
× N Aoq
0.'(1m$%
VELOCIDAD EN LA TUBERÍA:
Asumiendo un coeficiente de:
= 0.42
V) * o / = 0.351/ 0.42 = 0.+"m$%
CÁLCULO DE LA SECCIÓN DEL DIFUSOR:
A) * / t =0.00040 / 0.048= 0.000"+m2
CÁLCULO DEL DIÁMETRO DEL DIFUSOR:
D) *=
×0254.0/
4
π
At
0.,7'-
(comercia% = 1-
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