Planteamiento del problema : Sedimento en tubería
Supongamos que tenemos un desagüe de un poblado que drena el agua de lluvia y drenaje. El flujo de agua es más o menos constante y el tubo es suficiente para desalojar el líquido. El problema es que, a un ritmo también constante, la tubería se va llenando de sedimentos en la parte inferior de manera uniforme, como se muestra en el siguiente corte transversal de la tubería:
Como el sedimento seguirá acumulándose en la tubería con el paso del tiempo, llegará un momento en que la capacidad de esta última para drenar el agua ya no será suficiente. Es nuestra tarea determinar el tiempo máximo que se puede esperar para remplazar o desazolvar el tubo, ya que implica dejar sin servicio de drenaje por varias horas al poblado.
La única información con la que contamos es la siguiente:
- el radio de la tubería
- la altura del sedimento dentro del tubo
- la altura del agua con el nivel actual de sedimento
- la velocidad con la que se incrementa la cantidad de sedimento .
Resumiendo el problema, lo que tenemos que calcular es el tiempo que puede pasar antes de que el sedimento haya incrementado su nivel de tal modo que ya no permite el paso del agua considerando el flujo de líquido actual.