DISEÑO HIDRAULICO DE SIFONES presentacion

Páginas: 7 (1619 palabras) Publicado: 9 de diciembre de 2015
DISEÑO HIDRAULICO DE SIFONES

INTEGRANTES:
KARLA OVARES VALERIO
JOSÉ JULIÁN UGALDE QUESADA
EMMANUEL PERALTA ATÁN

PABLO ROJAS R

Introducción


Desde la antigua roma podemos
encontrar
diferentes
tipos
de
acueductos que se encargaban de
abastecer de agua a las distintas
ciudades, muchas veces estas aguas
eran canalizadas por medio de canales
abiertos que venían a encontrarse con
diferentes tiposde obstáculos, de la
misma forma que sucede en la
actualidad. Algunos de estos obstáculos
podrían ser depresiones del terreno,
quebradas secas, o la necesidad de
cruzar vías de comunicación. A este
problema se le encontró una solución
mediante la construcción de sifones.

¿Que es un sifón?



Son estructuras hidráulicas que se
utilizan
en
canales
para
transportar el fluido a través deobstáculos tales como un rio, una
depresión del terreno u otro canal.
También aparecen en obras de
ingeniería, electrodomésticos e
instalaciones hidráulicas.

Sifón normal


Este va a conducir el agua pasando
sobre el obstáculo y su funcionamiento
se debe a la presión atmosférica que
actúa en la superficie del agua a la
entrada
para
comenzar
su
funcionamiento es necesario producir
un vacío en el interiordel ducto para
así poder crear una diferencia de
presiones tanto en la entrada como en
la salida, y así poder hacer que el
agua fluya en sentido ascendente.
Tanto la entrada como la salida del
ducto
siempre debe
de
estar
sumergida
para
su
buen
funcionamiento.

Aplicaciones del sifón normal


Su uso más habitual se da cuando un
canal se encuentra con un obstáculo,
ya sea un camino o incluso otrocanal
y estos no se pueden interrumpir.



En las obras hidráulicas de edificios. Es
común encontrarlos aplicados en los
desagües
sanitarios,
tragaderos
lavados etc. Esto se debe a que su
diseño en forma de s acostada
impide
que los malos olores se
devuelvan por el orificio de desagüe

Sifón invertido


Este tipo de estructuras según el
problema que necesitemos solucionar
son de gran eficaciano solo porque
resuelven el problema de realizar
grandes tramos de canal los cuales
elevarían los costos del proyecto
significativamente.



Usualmente se utilizan para transportar
agua proveniente de canales por debajo
de las carreteras, ríos, quebradas o
incluso otros canales. Cuando hablamos
de utilizar un sifón invertido para cruzar
ríos, aplica solo para cuando este es
ancho arriba y profundoen el centro.

Diseño de un sifón


Para el procedimiento del diseño de un
sifón se procede a:

Analizaremos en las posiciones 1 y 2, para lo
cual aplicamos la ecuación de la energía
específica:
𝐏𝟏 𝐕𝟏 𝟐
𝐏𝟐 𝐕𝟐 𝟐
+
+ 𝐙𝟏 =
+
+ 𝐙𝟐 + 𝐡 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥𝐞𝐬
𝛄
𝟐𝐠
𝛄
𝟐𝐠

𝐏𝟏 𝐕𝟏 𝟐
𝐏𝟐 𝐕𝟐 𝟐
∆𝐡 =
+
+ 𝐙𝟏 − ( +
+ 𝐙𝟐 )
𝛄
𝟐𝐠
𝛄
𝟐𝐠

Partes de un sifón invertido


Transiciones de entrada y salida

En el diseño de unatransición de entrada
y salida es generalmente aconsejable
tener la abertura de la parte superior del
sifón un poco más debajo de la superficie
normal del agua
La carga de velocidad se calcula con la
siguiente formula:
Carga de velocidad: hv =

V2
2g

Funcionamiento del sifón


El sifón siempre funciona a presión, por lo tanto,
debe estar ahogado a la entrada y a la salida.
Aplicamos Ec. De la Energía en1 y 2:

𝑷𝟏

𝜸

𝑷𝟏

𝜸



+

𝑽𝟏 𝟐
𝟐𝒈

+ 𝒁𝟏 =

+ 𝑯 𝒎𝒊𝒏 =

𝑯 𝒎𝒊𝒏 =

𝟑𝑽𝟐 𝟐
𝟒𝒈

𝑷𝟐
𝜸

𝑷𝟐
𝜸

+

+

𝑽𝟐 𝟐
𝟐𝒈

𝑽𝟐 𝟐
𝟐𝒈

+ 𝒁𝟐 + 𝒉𝒇

+

𝑽𝟐 𝟐
𝟎. 𝟓 𝟐𝒈

Otras fórmulas usadas son:
𝐇 𝐦𝐢𝐧 = 𝟎. 𝟑𝐕𝐭 𝐃


Polikouski y Perelman:

𝑯 𝒎𝒊𝒏 = 𝟎. 𝟓𝑫(

Dónde:


𝑉𝑡 : Velocidad media en la tubería (m/s).



D: diámetro de la tubería de acero (m)

𝑽𝒕
)
𝑫

Ejemplo
Este sifón funciona por diferencia de cargas,
estadiferencia de cargas debe absorber todas
las perdidas en el sifón. La diferencia de carga
ΔZ debe ser mayor a las pérdidas totales
- Cálculo del caudal


El caudal lo obtenemos aforando el canal
para este cálculo se obtuvieron los siguientes
datos
distancia

25

metros

𝑡1

40.27

segundos

𝑡2

41.67

segundos

𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑚

40.97

segundos

𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎
25
𝑚
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 =
=
= 0.6102
𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑚
40.97
𝑠

Area =...
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