Para el cálculo de la subunidad de riego, partimos de los datos de los emisores para calcular el caudal emisor
Caudal del emisor (L/h)
$$Q_{em} = {K*\overline{H}^{ X}}$$
K = coeficiente adimensional
H = Presión media (mca)
X = coeficiente adimensional de descarga
Seguidamente calculamos el número de emisores, con la longitud del lateral y
las separaciones (inicial y de emisores). Una vez obtenidos estos datos podemos calcular
el caudal en el lateral de riego.
Caudal al inicio del lateral (L/h)
$$Q_{lat} = {n_{em}*Q_{em}}$$
$$Q_{lat} = ({L_{lat}-So \over S_{e}}+1)*Q_{em}$$
nem = número de emisores
Qem = Caudal emisor (L/h)
Se = Separación de emisores (m)
So = Separación inicial (m)
El coeficiente mayorante (coeficiente de pérdidas localizadas)
se calcula a partir de la longitud equivalente, una variable que hace referencia a la
inserción de los goteros. Es por ello, que varía si los goteros son pinchados o integrados.
Coeficiente mayorante de perdidas locales
$$K_{m} = {L_{lat}+(L_{eq}*n_{em}) \over L_{lat}}$$
Leq = Longitud equivalente (m)
El coeficiente de Christiansen es un coeficiente de reducción por salidas múltiples,
necesario para el cálculo de las perdidas de carga en tuberias.
Coeficiente Christiansen
$$K_{CH} = {1 \over \beta+1}+{1 \over 2*n_{em}}+{ \sqrt{\beta-1} \over 6*n_{em}}$$
β = coeficiente según el material de la tubería
Para calcular las pérdidas de carga utilizamos la fórmula de Blasius,
la cual es muy indicada para tubérias de plástico en riego localizado.
Perdida de carga en el lateral (mca)
$$K = {K_{CH}*K_{m}*C}$$
$$h_{lat} = {K*Di_{lat}^{-4.75}*Q_{lat}^{1.75}*L_{lat}}$$
C = coeficiente del agua a 20ºC
Dilat = Diámetro interno del lateral (mm)
Lateral con gotero integrado
La variación de presión, la calculamos teniendo en cuenta la pérdida de carga y
la pendiente del terreno
(+ ascendente,- descendente)
(+ ascendente,- descendente)
Variacion de presion en el lateral (mca)
$$∆Z_{lat} = {L{lat*m} \over 100}$$
$$∆H_{lat} = {h_{lat}+∆Z_{lat}}$$
Llat = longitud de lateral (m)
m = pendiente en (%)
De la misma manera que hemos procedido para el cálculo de la tubería lateral
procederemos con la tubería terciaria. Aunque en este caso, las pérdidas de presión las calcularemos
por tramos para poder ofrecer los resultados en cada punto de la terciaria.
Variación de presión admisible en subunidad (mca)
$$∆P_{sub} = {0.2*PN}$$
Se ha determinado como condición de diseño una variación máxima del 20% de la presión de trabajo del emisor.
Como disponemos del caudal del lateral y del número de laterales podemos calcular el caudal de la tubería terciaria.
También calcularemos la longitud de la tubería teniendo en cuenta el número de laterales y las separaciones (inicial y de laterales).
Caudal al inicio de terciaria (L/h)
$$Q_{ter} = {n_{lat}*Q_{lat}}$$
$$L_{ter} = {(n_{lat}-1)*S_{lat}+So_{lat}}$$
nlat = número de laterales
Qlat = Caudal inicio lateral (L/h)
Slat = Separación de laterales (m)
Solat = Separación incial (m)
Queremos saber la perdida de carga en cada punto, es por ello que consideraremos una tubería de una entrada y una salida.
Como ya no disponemos de salidas múltiples, el coeficiente de Christiansen en este caso será igual a 1.
Perdida de carga en terciaria (mca)
$$K = {K_{CH}*K_{m}*C}$$
$$h_{ter} = {K*Di_{ter}^{-4.75}*Q_{ter}^{1.75}*L_{ter}}$$
C = coeficiente del agua a 20ºC
Diter = Diámetro interno de terciaria (mm)
Km = Coeficiente mayorante
La variación de presión, la calculamos teniendo en cuenta la pérdida de carga y la pendiente del terreno
(+ ascendente,- descendente)
(+ ascendente,- descendente)
Variacion de presion en terciaria (mca)
$${∆Z_{ter} = {L{ter*m} \over 100}}$$
$$∆H_{ter} = {h_{ter}+∆Z_{ter}} $$
Lter = longitud de terciaria (m)
m = pendiente en (%)