Congresos de la Universitat Politècnica de València, XXXIII Congreso Nacional de Riegos

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ENSAYOS Y CARACTERIZACIÓN HIDRÁULICA DE TUBERÍAS POROSAS PARA RIEGO
E. Casado Fernández, L. Juana Sirgado

Última modificación: 28-05-2015

Resumen


1) Introducción. Objetivos.

Resulta interesante explorar las posibilidades que ofrecen sistemas de riego localizados con bajos requerimientos de energía, para la aplicación del agua en terrenos de cultivo como es el caso de las tuberías porosas. Para ello, es necesario caracterizarlas con el fin de poder plantear su integración en los regadíos agrícolas actuales a gran escala. Por otra parte, aunque también les pueda afectar la obturación, el hecho de contar con múltiples orificios en toda su pared puede resultar ventajoso, sobre todo en riego sub-superficial.

En el mercado existen básicamente dos tipos de tuberías porosas

-       las fabricadas por medio de extrusión de agregados procedentes del reciclaje de neumáticos;

-       las fabricadas mediante proceso textil.

En ambos casos, los fabricantes aportan diferentes datos a los usuarios y/o potenciales proyectistas, pero en la mayoría de los casos la información disponible resulta insuficiente para un diseño proyectual técnicamente preciso.

Ambos tipos de tuberías emisoras, presentan características distintas que conviene determinar mediante procedimientos experimentales que, en un futuro, convendría normalizar de cara a una mejor aplicación en el campo del riego.

El presente trabajo es un primer paso para un estudio en profundidad de las citadas tuberías emisoras pero con un objetivo práctico de determinar las circunstancias en las que presentan un potencial interés competitivo y proceder a generar ensayos y propuestas para una caracterización de los diferentes materiales y de su funcionamiento global en las instalaciones.

2) Material y métodos.

Se han realizado ensayos con cinco tipos de tuberías diferentes, tres de fabricación textil y dos de extrusión de agregados de caucho reciclado. En las tuberías se han realizado los siguientes ensayos:

-     Caracterización de la curva de desagüe caudal-presión.

-     Caracterización de la distribución de presiones y de gastos a lo largo de la tubería y, en especial, caracterización de las pérdidas de carga frente al caudal entrante en relación con la longitud de tubería.

-     Observación bajo lupa binocular de la porosidad y caracterización de esta en la pared de las tuberías emisoras.

3) Conclusiones.

En las tuberías de fabricación textil, la ecuación de desagüe ha mostrado una gran dependencia con la presión. Serían necesarios exponentes entre 2.5 y 3 en el caso de ajustar a las tradicionales expresiones potenciales. Por otra parte, han presentado un marcado efecto de histéresis, con unos caudales considerablemente mayores en la fase de descenso de la presión que en la de ascenso (ver Figura 1). Finalmente, el caudal desaguado parece, en algunas de ellas, excesivo para poder disponer de longitudes razonables con presiones prácticas que no sean afectadas por pequeñas irregularidades del terreno. La variabilidad del desagüe achacable a la fabricación de la tubería ha presentado también valores más altos de los deseados

Figura 1*. Ecuaciones de desagüe observadas en cuatro tramos de tubería porosa textil de 1 m de longitud. Curvas potenciales con exponente 3 y 2.5.

Figura 2*. Pérdidas de carga en función del caudal desaguado en una tubería porosa de extrusión. Curva de ajuste con exponente

Los primeros resultados obtenidos con las fabricadas por extrusión muestran una curva de gasto con menor dependencia de la presión. Por otra parte, un menor caudal desaguado para presiones moderadas, les hace potencialmente más aptas para el riego con unidades grandes. Por el contrario, en lo que se refiere a las pérdidas de carga, han presentado una aspereza importante. La expresión de Blasius, típica en ramales de riego por goteo, no ha resultado adecuada, siendo preferible una expresión de turbulencia completa, (ver Figura 2).

El fenómeno de histéresis en la ecuación de desagüe, no en la de pérdidas de carga, puede estar relacionado con la curvatura de las gotas al salir, pues éste se ha reducido considerablemente sumergiendo la tubería, resultando en ese caso una curva de gasto próxima a la que se ha obtenido en la fase de descenso.

*Para ver figuras consultar Resumen completo

DOI:http://dx.doi.org/10.4995/CNRiegos.2015.1519

 


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