Diapositiva 1

1UNIVERSIDAD PERUANA DE LOS ANDES FILIAL - LIMAFACULTAD DE INGENIERIA APLICACIN SIFON INVERTIDO

MECANICA DE FLUIDOS IWILFREDO CONDORI M.

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Sifn deOrihuela

MECANICA DE FLUIDOS SIFON IVERTIDO COMPONENTES DE UN SIFON a) Transiciones de entrada y salida Como en la mayora de los casos, la seccin de la tubera o del canal de llegada es diferente a la adoptada para el sifn, es necesario construir una transicin de entrada y de salida para pasar gradualmente de la primera a la segunda. 3

MECANICA DE FLUIDOS La profundidad de sumergencia de la abertura superior del sifn se recomienda que este comprendida entre un mnimo de 1.1 hv y un mximo de 1.5 hv. (hv = carga de velocidad) En el diseo de una transicin de entrada y salida es aconsejable tener la abertura de la parte superior del sifn un poco ms debajo de la superficie normal del agua. Esto hace mnima la posibilidad de reducir la capacidad del sifn causada por la introduccin de aire a este. 4

MECANICA DE FLUIDOS

b) Rejilla de entrada El objetivo de la rejilla es el impedir o disminuir la entrada de basuras u objetos extraos al sifn que impidan el funcionamiento correcto del ducto. Si se instala una rejilla en este punto, entonces se debe considerar las prdidas de carga producto de la disminucin de rea para el paso del flujo. 5MECANICA DE FLUIDOS Esta rejilla puede ubicarse inmediatamente antes de la entrada del lquido al sifn o se puede reemplazar por una cmara de rejas emplazada antes de la cmara de entrada al sifn.

En este caso, las prdidas de carga que se producen no afectan la hidrulica del sifn puesto que el flujo llega a la cmara de entrada con la velocidad y altura de escurrimiento normales. 6

MECANICA DE FLUIDOS c) Tuberas de presin Son tuberas que transportan agua bajo presin. Para que los costos de mantenimiento sean bajos se deben colocar machones de anclaje, para evitar que frente a peligros de erosin, las tuberas no se desplacen y continen funcionando. 7

MECANICA DE FLUIDOS Las velocidades de diseo de sifones grandes deben estar entre 2.5 3.5 m/s, mientras que los sifones pequeos se recomienda 1.6 m/s aproximadamente, intentando siempre a que velocidad mnima de diseo sea mayor a 0.8 m/s. Un sifn se considera largo cuando su longitud es mayor a 500 veces el dimetro. 8MECANICA DE FLUIDOS

HIDRULICA DE SIFONES9TRANS. E.TRANS. S.10

Donde:Zi = CARGA DE POSICINYi = CARGA DE PRESIN HIDROSTTICA = CARGA DE VELOCIDAD (9.81 m/s2)

= CARGA HIDRULICA DSIPONIBLE

MECANICA DE FLUIDOS APLICANDO LA ECUAN DE ENERGIA ESPECIFICA EN EL SIFON POSICIONES 1 y 2Se debe de cumplir que la H debe de ser mayor a la suma de todas las prdidas que se generen en sifn El sifn siempre funciona a presin, por lo tanto, debe estar ahogado a la entrada y a la salida. Aplicamos continuidad de energa en 1 y 2:

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DONDE12 Existen tambin otras frmulas para calcular la altura mnima:

,el modelo de Polikouski y Perelman

siendo, vt la velocidad media en la tubera del sifn y D el dimetro de la tubera en metros.

13PROCEDIMIENTO PROPUESTO PARA EL DISEO HIDRULICO CALCULAR EL DIMETRO DE LA TUBERA Se puede iniciar el clculo suponiendo una velocidad mnima de 1 m/s y el gasto de diseo

Se toma un dimetro comercial y se recalcula la velocidad para usar V t

14 Determinar la altura mnima de ahogamiento a la entrada y salida del sifn con:

Adoptar el mayor valor

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Calcular la altura de ahogamiento proyectada a la entrada y salida del sifnSe debe chequear que :

Para que el sifn siempre trabaje ahogado16

hDEn las expresiones anteriores:1718Calcular PRDIDAS DE CARGAPrdidas de carga por transicin de entrada y salida

19Prdidas de carga por entrada al conductoPrdidas de carga por friccin en el conducto

20Prdidas de carga por cambios de direccin o codosPrdidas de carga por accesorios

21Prdida de carga total

Verificacin Final

22Ejemplo de diseo 1 La seccin del canal a la entrada y salida son rectangulares y de las mismas dimensiones, adems de la misma pendiente 0.002, en consecuencia tendr el mismo tirante y velocidad. H = E1 E 2= z1 z1 = 3487.342 - 3478.76 = 8.582m 2.1.1 Clculo del dimetro de la tubera

Datos : v=3.6m/s Con la finalidad de evitar el depsito de lodo o basura en el fondo del este valor conseguiremos su dimetro, y despejando de la ecuacin de continuidad

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y=1.78my=0.676mD=0.66m25

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