sifon normal e invertido

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DISEO DE UN SIFN NORMAL, ejemploDomingo, 27 de Abril de 2008, 05:33:42 p.m. | [email protected] (Francisco_Martos_Salas)

Disear un sifn normal de P.V.C para extraer 1 lts/s de agua en la ciudad universitaria, que funcione hasta la mxima altura crtica y mnima carga posible.

Para el diseo se asumirn los siguientes datos: - La longitud total de la tubera es igual a 5.22 metros. - La longitud de succin es igual a 0.50 metros. - La temperatura de diseo ser la crtica, es decir 15C-20C. - En lo que respecta a los accesorios se han considerado los siguientes: - Vlvula de globo - Dos codos de 90

- Adaptadores - Una t - Tapn macho de 1 y El material que se ha credo conveniente utilizar es tubera de PVC simple por su menor costo Datos: - Los datos con los que se cuentan son: - El caudal que se debe de transportar es igual a 1lt/s. - La presin atmosfrica local es igual a 7242.20 kg/cm2 DISEO Suponiendo tubera larga y carga de velocidad despreciable

(Ref. Apuntes Mecanica de Fluidos II) Reemplazando datos se tiene:

Para f = 0.014 se tiene que D = 0.0175 m Luego:

Del diagrama de Moody obtenemos:

Referencia: Gilberto Sotelo vila, Hidrulica General, Pg 282, Edit. LIMUSA. S. A., 1 Edicin, 1974, Mxico

Luego de la ecuacin (1) se tienen que el valor del nuevo dimetro es:

con este nuevo valor del dimetro se vuelve a calcular el valor del nmero de Reynolds y de la rugosidad relativa.

Del diagrama de Moody se obtiene que

Luego el valor del dimetro es

valor que se halla comprendido entre los dimetros de

Tomamos el diametro:

La prdida local ser:

La prdida por friccin ser:

Como se trata de una tubera corta, por lo que se tiene que aumentar el dimetro de sta, es as que el nuevo dimetro elegido ser: D=1" Entonces el nuevo nmero de Reynolds es:

Su rugosidad relativa es:

Del diagrama de Moody se obtiene que

Con esto el valor de H es:

Con esto el valor de Q es:

DISEO

- Longitud total de la tubera 6.00 m. - El valor de H es 5.08 m.

Ejemplos de SifonesDomingo, 27 de Abril de 2008, 02:34:59 p.m. | [email protected] (Francisco_Martos_Salas) Aqui se muestran algunas fotos de los sifones que se han construido en el mundo, aunque son muy pocas, espero que pueda servirles de algo. SIFN DE ALGECIRAS Longitud: 401 m. Doble tubera de hormign con camisa de chapa D.I.: 1,80 m. Nmero de portasifones: 2

Tomado de: http://www.chsegura.es/chs/cuenca/infraestructuras/postrasvaseTajoSegura/infraestructu ra20304.html Chaco - Tapenag - Obras complementarias

Sifn Pe.A.D. Tomado de: http://www.sagpya.mecon.gov.ar/new/00/programas/prosap/informacion/images/ChacoTapenagObrascomplemen/index.html Sifn de Orihuela

Los Tubos del Trascase cruzan la Vega Baja del ro Segura en Orihuela (Foto: Pablo Riquelme)

Tomado de: http://www.orihueladigital.es/orihuela/chs_segura_trasvase_090707.htm

Sifon experimentalDomingo, 27 de Abril de 2008, 02:29:37 p.m. | [email protected] (Francisco_Martos_Salas) A continuacin se muestra un video de un sifn en forma experimental, para comprobar su funcionamiento, en laboratorio.

Tomado de: http://www.altavista.com/video/detail?catalog=video&oid=1094280899&backurl=%2F video%2Fresults%3Fitag%3Dody%26mvf%3Dmpeg%26mvf%3Davi%26mvf%3Dqt% 26mvf%3Dmsmedia%26mvf%3Drealmedia%26mvf%3Dflash%26mvf%3Dother%26m vd%3Dall%26q%3Dsifon&q=sifon

video-play.mp4

Aplicaciones

Domingo, 27 de Abril de 2008, 02:26:25 p.m. | [email protected] (Francisco_Martos_Salas) En instalaciones hidrulicas en edificios La aplicacin ms comn de los sifones es en los desages de fregaderos, lavabos, inodoros, etc, para evitar que el mal olor de las caeras ascienda por los desages. Consiste en un tubo en forma de "S" tumbada, de manera que, al desaguar, se llena la primera curva del tubo y la segunda acta como un sifn, vaciando la primera hasta que el nivel de agua baja y entra algo de aire. En este momento, el sifn deja de funcionar y retrocede el agua que est en la parte ascendente entre las dos eses, llenando la primera curva del tubo y aislando el desage de los gases de la caera. Actualmente, se suelen llevar todos los desages a un sifn comn, llamado "bote sifnico". En aparatos electrodomsticos La toma de leja y suavizante de las lavadoras suele ser un sifn. El suavizante est en su cubeta y no alcanza la parte superior del sifn, pero cuando se abre la vlvula de entrada de agua, el nivel sube, comenzando el sifonamiento, que no se interrumpe hasta haber vaciado el depsito de suavizante. El sifn es la parte de la tubera de desage de los lavabos y fregaderos que se obstruye con ms facilidad. Este elemento esencial de fontanera est formado por un tubo en forma de 's' acostada que lleva un tapn enroscado en la parte ms baja. Como descargador de seguridad en canales Aprovechando las carctersticas hidrulicas de los sifones, estos son ms eficientes que los vertederos libres para descargar el agua que, por alguna maniobra equivocada aguas arriba, podra desbordarse de un canal provocando cuantiosos daos a las estructuras, por ejemplo, de canales de riego. Para alimentar surcos de riego Es un sistema bastante utilizado puesto que permite retirar el agua desde el canal terciario de riego sin daar el canal mismo, que generalmente es de tierra. Generalmente estos sifones son de PVC flexible, de un dimetro de entre 2" y 3". Para atravesar depresiones en el terreno En esta aplicacin en realidad se utiliza lo que comnmente se llama sifon invertido. Si un canal se encuentra a su paso con una depresin del terreno natural que obligara a construir un terraplen muy elevado, muy frecuentemente es ms conveniente interrumpir el canal con un tubo en forma de "U", atravesando as la depresin y retomando luego el canal cuando el terreno vuelve a tener una cota adecuada. En este caso el funcionamiento hidrulico se basa simplemente en el "principio de los vasos comunicantes. Obtenido de: http://es.wikipedia.org/wiki/Sif%C3%B3n

Diseo de un Sifn Hidrulico en el Per

Mircoles, 02 de Abril de 2008, 09:38:29 p.m. | [email protected] (Francisco_Martos_Salas) En esta oportunidad y como antes lo haba ofrecido, se presenta el Proyecto de Irrigacin Yaurihuiri, el cual se trata de un proyecto pre profesional a cargo de Benjamn Enrique de la Cruz Lucho, hecho en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos para optar por el titulo de Ingeniero Mecnico de Fluidos, hecho en Lima- Per ao 2005 Este proyecto con siste en el diseo Hidrulico de un Sifn - Acueducto en Ccochancay. El proyecto est dividido en 5 captulos en los cuales est claramente descrito en cada una de sus partes. Est en archivo pdf, y slo se tiene que hacer un click en los URL que aparecen a continuacin, cada uno tiene un captulo, los cuales estn ennumerados correctamente del I al V:

http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/monografias/basic/cruz_lb/cap1.pdf http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/monografias/basic/cruz_lb/cap2.pdf http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/monografias/basic/cruz_lb/cap3.pdf http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/monografias/basic/cruz_lb/cap4.pdf http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/monografias/basic/cruz_lb/cap5.pdf Nota si los URL no funcionan pueden bajarlo del URL principal, slo tienen que clickar en donde dice PDF y el archivo aparecer en una nueva ventanta: http://sisbib.unmsm.edu.pe/Bibvirtual/monografias/Basic/cruz_lb/contenido.htm

Teora del sifnDomingo, 23 de Marzo de 2008, 12:10:24 a.m. | [email protected] (Francisco_Martos_Salas) Sifn Un sifn est formado por un tubo, en forma de "U" invertida (en el caso de sifon normal) , con uno de sus extremos sumergidos en un lquido, que asciende por el tubo a mayor altura que su superficie, desaguando por el otro extremo. Para que el sifn funcione debe estar lleno de lquido, ya que el peso del lquido en la rama del desage es la fuerza que eleva el fluido en la otra rama. El sifn ya era conocido por los romanos que lo utilizaban en sus acueductos.

Sifn Normal

Sifn Invertido Tomado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Sifn#En_instalaciones_hidr.C3.A1ulicas_en_edificios El siguiente dibujo muestra un sifn funcionando normalmente:

El punto A siempre debe quedar por encima del punto B. Esto evita que el sifn se descebe. El punto C es una pequea perforacin con una llave (de las de aire) acoplada que permite que podamos succionar para extraer el aire y que el sifn comience a funcionar. Lgicamente esto slo es necesario hacerlo para poner por primera vez el sifn en marcha, ya que si funciona bien, nunca debe quedarse el tubo en "U" invertida vaco de agua. Es conveniente acoplarle una llave de paso para poder evitar posibles ruidos en el sifn. El punto D marca el nivel mximo de recipiente. En realidad es el mximo y el que siempre va a tener. Nunca va a estar por debajo porque entonces nos estara faltando agua. Todo el borde superior de la caja que va dentro del recipiente debe tener forma de castillo para evitar la entrada al sifn de restos. La diferencia entre el nivel que alcanza el agua en la caja interior y exterior del overflow box la determina la capacidad de succin que tiene la "U" invertida. Cuanto ms ancha y larga sea mayor ser esta capacidad. El dibujo representa un sifn que descarga agua por encima de una presa.

La altura total en la seccin 1 es:

Construccin de un sifn de laboratorioSbado, 22 de Marzo de 2008, 11:08:17 p.m. | [email protected] (Francisco_Martos_Salas) Un sifn es un artilugio hidrulico que se utiliza para transvasar un lquido de un recipiente a otro. Consiste simplemente en un tubo que pone en contacto los dos recipientes, este tubo lo construimos uniendo pajitas hasta que consigamos la medida adecuada.

Materiales

Pajitas con codo

Jeringuilla

Vaso con agua

Vaso vaco

Procedimiento Necesitamos construir una "tubera" en forma de U, insertando una pajita en otra, esto se consigue fcilmente si calentamos el extremo de una de ellas para que se ablande el

plstico (con agua caliente o acercando suavemente a una llama con cuidado de no quemar la pajita). Doblamos los codos de la pajita hasta tener la forma deseada. Llenamos un vaso con agua y lo colocamos al lado del otro vaso vaco. Con la jeringuilla llenamos totalmente el tubo que hemos hecho con las pajitas, evitando que dentro queden burbujas de aire. Tapamos con los dedos los extremos y colocamos en forma de U invertida, con cada extremo en uno de los vasos. Inmediatamente el agua empieza a fluir del vaso lleno al vaso vaco, hasta que los niveles de lquido en ellos sean iguales. Cambiando la altura de los vasos podemos transvasar el lquido cuantas veces queramos, solo tendremos la precaucin de que no entre aire en el tubo.

Obtenido en: http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/practica2/pajita/sifon/sifon.htm

Patrimonio inmueble de Luco de JilocaSbado, 22 de Marzo de 2008, 10:38:16 p.m. | [email protected] (Francisco_Martos_Salas) Sifn Sifn construido a comienzos del siglo XVI para salvar el cauce del ro Pancrudo. LOCALIZACIN: Latitud: 4536999; Longitud: 641992. Acceso: En la desembocadura del Pancrudo junto al Jiloca. A escasos metros del puente romano aguas arriba. DESCRIPCIN DEL ELEMENTO: Sifn construido a finales del siglo XV para salvar el cauce del ro Pancrudo por la acequia molinar de Luco de Jiloca. Consta de un pequeo cubo de sillera como entrada de agua y un paso subterrneo realizado a partir de grandes sillares. SITUACIN JURDICA Y RECOMENDACIONES: Propiedad: Pblica. Categora monumental: B.I. a proteger. Observaciones proteccin: Incluido dentro de la zona de

proteccin del puente romano (BOA 30-04-2001). A pesar de ello sera interesante otorgarle cierta proteccin local. Categora recomendada: B.I.Municipal. CONSERVACIN: Estado de conservacin: Conserva estructuras y contexto interno original; Valoracin: Moderada. Deterioro de elementos perifricos o secundario.

Informacion obtenida de: http://www.xiloca.com/data/Patrimonio/Inmueble/Pueblos/luco.htm

EL SISTEMA DE SIFN EN EL ACUEDUCTO ROMANOSbado, 22 de Marzo de 2008, 10:21:12 p.m. | [email protected] (Francisco_Martos_Salas) Grandiosa obra de ingeniera y arquitectura, digna de admiracin; es el sistema de acueductos romano, que se encargaba de abastecer las ciudades ms importantes del antiguo imperio. Se piensa que las construcciones se levantaron a principios del siglo I D.C. hasta principios del siglo II, pero respecto a su cronologa de construccin no existe una unidad de criterios. El sifn se entiende como un tubo que transporta un lquido desde un nivel hasta otro, por lo tanto el lquido asciende por una bomba o por otra fuerza dando paso a que la presin atmosfrica de la superficie del estanque originario mantiene el lquido en movimiento. Esto se puede observar claramente por ejemplo, cuando introducimos un tubo en l deposito de la gasolina de un carro y aspiramos por el otro extremo y

volcamos rpidamente el tubo en otro recipiente el cual se encuentra ms bajo que la superficie del lquido de la gasolina, entonces la gasolina fluir. La estructura romana se denomina entonces, sifn invertido, en donde el lquido tiene por lo tanto un recorrido similar a una U, pero en el acueducto haba que tener en cuenta las prdidas de altura que sufra el lquido al pasar por la tubera debido a la friccin. Por lo tanto, el extremo receptor era un poco ms bajo que el extremo de arranque. 1. ACUEDUCTO DE SEGOVIA, posee una longitud de 728 m y una altura mxima de 28.50 m, a los que se le aaden 6m de cimientos en el tramo principal. Construido con arcos de medio punto, en dos ordenes de arquera.

Estos sifones, al parecer, fueron construidos en las afueras de Roma, en especial en Francia, estos sifones llevarian una presion considerable en sus tuberas. En 1875, el ingeniero francs Eugne Belgrand, ensay unas rplicas de las tuberas y encontr que resistan hasta 18 atmsferas. Este sifn habra sido capaz de reemplazar ms de tres puentes de Gard. 2. DEPSITO Y RAMPA, sealaban el arranque del sifn en el acueducto de Gier, uno de los cuatro que servan el Lugdunnum romano (la moderna Lyon) El depsito distribua el agua, que llegaba a travs de un canal abierto hasta el final, en nueve tuberas pequeas de plomo.

3. Se preparaban las tuberas del sifn, curvando una hoja de plomo alrededor de un ncleo de madera. El ncleo se retiraba; la junta, en la parte superior, se martillaba o soldaba para producir un cierre hermtico, tal como se ilustra, la seccin de la tubera era oval o periforme. Al parecer las tuberas se construan aproximadamente de 3 m y su dimetro estaba entre 25 y 27 cm. Estas bajaban por una rampa hasta el suelo en donde se enterraban un metro de profundidad para protegerlas del sol. Luego se extendan por un puente bajo para aplanar un poco la base U del sifn, amortiguando as la cada del agua. Posteriormente estas volvan a subir hasta otro depsito situado un poco ms bajo debido a las prdidas de friccin. Esta diferencia es denominada gradiente hidrulico. Los cuatro acueductos que abastecan a Lyon estaban dotados de varios sifones; entre ellos se encuentran Mont deOr, Gier, Craponne y Brevenne. Hasta los acueductos cortos, con saltos de agua moderados, podan requerir varios sifones; este nmero de

sifones lo daba el nmero de valles profundos que el acueducto deba pasar. Con un salto de agua de 90 metros, el acueducto de Mont dOr cont con dos sifones; cuatro necesit el acueducto de Gier, de pendiente suave aunque su salto total cubra 110 metros. Craponne tena un salto de agua brusco de 420 metros y dos sifones, uno de ellos de magnitud impresionante. El acueducto de Brevenne se deslizaba entre cascadas y planicies, y aunque caa 350 metros, slo necesit un sifn.

El volumen de agua repartida por los cuatro acueductos de Lyon, se estima en 80.000 metros cbicos diarios, mientras el sistema de puente que serva a Roma aportaba entre 700.000 y 1.000.000 de metros cbicos diarios. Hay que tener en cuenta que estas cifras son exageradas para los sistemas actuales, pero esto es debido a que en los sistemas antiguos no se tenan sistemas de grifos y el agua corra libremente, el flujo mantena constantemente las alcantarillas permanentemente llenas.

4. SIFN ROMANO, a. El sifn invertido hace el recorrido en U, la fuerza del agua adquira un valor importante en el codo, por lo cual los romanos reforzaban en ese punto las tuberas y lo empotraban, el puente amortiguaba la cada del agua desde el depsito de distribucin. El depsito receptor era ms bajo que la cabecera, debido a la resistencia (friccin), que oponan las tuberas. b. El sifn de Beaunant, del sistema de Gier, muestra la escala y gradientes reales.

Tomado de: Alejandra Mesa Velsquez Ver el articulo completo en: http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/historia/roma/roma.html

Clculo Hidrulico de un Sifn

Viernes, 21 de Marzo de 2008, 09:09:38 p.m. | [email protected] (Francisco_Martos_Salas) Para el procedimiento del diseo de un sifn (en este caso invertido) se procede de la siguiente manera:

En los puntos 1 y 2 aplicaremos la ecuacion de la energa:

Se debe cumplir que H debe ser mayor que la suma de todas las prdidasque se generen en el sifn. Tomado del Proyecto de: De la Cruz Lucho, Benjamin Enrique. Diseo Hidrulico del Sifon Acueducto Ccochanccay Proyecto de Irrigacion Yaurihuiri-2005. Universidad Nacional Mayor de San Marcos.

Nota: El proyecto entero ser subido en archivo PDF en la siguiente semana, esperamos que la UNC apoye para poder hacer los links respectivos.

Sean bienvenidosMircoles, 19 de Marzo de 2008, 08:52:27 p.m. | [email protected] (Francisco_Martos_Salas) Sean bienvenidos a esta pequea presentacion, en la cual tratar sobre el tema de los sifones, el cual es de mucha importancia para nuestra carrera de ingeniera civil, esperando enriquecer un poco ms los conocimientos en clase y que posteriormente sirva a los futuros estudiantes al igual que a mi y a mis compaeros.

DISEO DE UN SIFN NORMAL, ejemplo

Disear un sifn normal de P.V.C para extraer 1 lts/s de agua en la ciudad universitaria, que funcione hasta la mxima altura crtica y mnima carga posible.

Para el diseo se asumirn los siguientes datos: - La longitud total de la tubera es igual a 5.22 metros. - La longitud de succin es igual a 0.50 metros. - La temperatura de diseo ser la crtica, es decir 15C-20C. - En lo que respecta a los accesorios se han considerado los siguientes: - Vlvula de globo - Dos codos de 90 - Adaptadores - Una t - Tapn macho de 1 y El material que se ha credo conveniente utilizar es tubera de PVC simple por su menor costo

Datos: - Los datos con los que se cuentan son: - El caudal que se debe de transportar es igual a 1lt/s. - La presin atmosfrica local es igual a 7242.20 kg/cm2

DISEO Suponiendo tubera larga y carga de velocidad despreciable

(Ref. Apuntes Mecanica de Fluidos II)

Reemplazando datos se tiene:

Para f = 0.014 se tiene que D = 0.0175 m Luego:

Del diagrama de Moody obtenemos:

Referencia:

Gilberto Sotelo vila, Hidrulica General, Pg 282, Edit. LIMUSA. S. A., 1 Edicin, 1974, Mxico

Luego de la ecuacin (1) se tienen que el valor del nuevo dimetro es:

con este nuevo valor del dimetro se vuelve a calcular el valor del nmero de Reynolds y de la rugosidad relativa.

Del diagrama de Moody se obtiene que

Luego el valor del dimetro es

valor que se halla comprendido entre los dimetros de

Tomamos el diametro:

La prdida local ser:

La prdida por friccin ser:

Como D=1"

se trata de una tubera corta, por lo que se

tiene que aumentar el dimetro de sta, es as que el nuevo dimetro elegido ser:

Entonces el nuevo nmero de Reynolds es:

Su rugosidad relativa es:

Del diagrama de Moody se obtiene que

Con esto el valor de H es:

Con esto el valor de Q es:

DISEO

- Longitud total de la tubera 6.00 m. - El valor de H es 5.08 m.