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Distribución de caudal en ramales: dos ramales comparten la misma bomba
En una red ramificada el caudal se reparte de modo que los dos ramales salgan del nodo con la misma energía: H_nodo = z_alto,A + hf,A = z_alto,B + hf,B, con Q_total = Q_A + Q_B. La bomba opera donde su curva cruza la curva del sistema combinado.
El agua elige el camino más fácil. Cierra la válvula del ramal B y mira adónde va el caudal que sobra.
Prueba rápida
Tres preguntas sobre esta lección. ¿Fallaste? La explicación aparece al instante.
1. En el nodo donde se separan dos ramales…
2. ¿Y el ramal A, cuando se abre más el ramal B?
3. Cerrando la válvula del ramal B, el ramal A…
Por qué sucede
Las flechas comparan con la válvula B totalmente abierta. Los términos resaltados cambiaron.
Continuidad en el nodo
Toda el agua que llega al nodo sale por los dos ramales.
Energía en el nodo
Los dos ramales parten del mismo nodo, con la misma energía, y cada uno la gasta en desnivel hasta el punto alto de su tubería más pérdidas. Cuando B cierra, Hnodo sube y queda más carga para empujar agua por A.
Bomba, succión y troncal
Con menos caudal total, la bomba sube por su propia curva y entrega más altura.
Qué mide el PIT-01
El PIT está en la troncal, antes del nodo: lee la energía del nodo más la pérdida del tramo hasta allí. Cerrar B sube Hnodo, y la presión en la troncal sube con ella.
Bomba didáctica con curva ilustrativa.
Fórmulas en texto
- Continuidad en el nodo
Q_total = Q_A + Q_B- Q_total = caudal en la troncal (m3/h) · Q_A, Q_B = caudal en cada ramal (m3/h)
- Energía en el nodo
H_nodo = z_alto,A + hf,A = z_alto,B + hf,B- H_nodo = carga en el nodo (m) · z_alto,A, z_alto,B = cota del punto alto de la tubería de cada ramal (m) · hf,A, hf,B = pérdida de carga en cada ramal, válvula incluida (m)
- Altura de la bomba
H_bomba(Q_total) = hf_suc + hf_troncal + H_nodo- H_bomba = altura de la bomba al caudal total (m) · hf_suc = pérdida en la succión (m) · hf_troncal = pérdida en la troncal hasta el nodo (m)
- Lectura del transmisor en la troncal
p_PIT = rho * g * (H_nodo - z_PIT + hf_PIT->nodo - v^2 / (2 * g))- p_PIT = presión manométrica en el transmisor (Pa) · z_PIT = cota de la toma de presión (m) · hf_PIT->nodo = pérdida de la toma al nodo (m) · v = velocidad en la troncal (m/s) · rho = densidad (kg/m3)
Preguntas frecuentes
¿Cómo se reparte el caudal entre dos ramales?
Cada ramal toma el caudal con el que su desnivel más su pérdida de carga igualan la energía común del nodo. El ramal que descarga más abajo o tiene menos resistencia se lleva más agua, y la suma de ambos es el caudal de la troncal.
¿Qué pasa con el otro ramal si cierro una válvula?
Cerrar un ramal reduce el caudal total, la bomba sube por su curva y entrega más altura. La energía en el nodo sube y el ramal abierto recibe más agua, aunque el total haya bajado.
¿Por qué el ramal más alto recibe menos caudal?
Parte de la energía del nodo se gasta solo en subir el agua hasta el punto alto de ese ramal, y queda menos para vencer la fricción. Con tuberías iguales, el ramal que descarga más alto siempre recibe la parte menor.
¿Cómo se resuelve una red con muchos ramales?
Con las mismas dos leyes, continuidad en cada nodo y balance de energía en cada trayecto, resueltas de forma iterativa con métodos como Hardy Cross o el método del gradiente que usa EPANET.