Sifon

SIFÓN INVERTIDO
DATOS
Caudal de diseño Q = 190.00
Ancho del canal aguas arriba bAA = 0.80
Ancho del canal aguas abajo baa = 0.91
Velocidad en el canal aguas arriba vAA = 0.60
Velocidad en el canal aguas abajo vaa = 0.46
Tirante en el canal aguas arriba yAA = 0.40
Tirante en el canal aguas abajo yaa = 0.50
Longitud del sifón LT = 600.00
Cota de entrada al sifón (punto A) Cota A = 2,776.30
Cota de salida del sifón (punto F) Cota F = 2,771.30
Velocidad inicial en el sifón vT = 2.00
Rugosidad absoluta e = 0.000020
Viscosidad cinemática del agua n = 1.50E-06
Ángulo de entrada (y salida) de la tubería f = 30.00
Porcentaje de ahogamiento a la entrada ae = 50.00
Espesor de barras de la rejilla eb = 0.006
Separación entre barras de la rejilla sb = 0.05
Ángulo de inclinación de la rejilla qe = 90.00
Factor de forma de la rejilla F = 1.79
Factor de pérdidas menores en tubería SKm = 2.00
Angulo de transición (canal - tubería) q = 12.50
Material de la tubería PVC
Sección transversal del sifón Circular
Forma de entrada de transición a tubería Aristas en ángulo recto
lts/seg
m
m
m/seg
m/seg
m
m
m
msnm
msnm
m/seg
m
m²/seg
º
%
m
m
º
ngulo recto
DATOS
Caudal de diseño Q = 190.00 lts/seg
Ancho del canal aguas arriba bAA = 0.80 m
Ancho del canal aguas abajo baa = 0.91 m
Velocidad en el canal aguas arriba vAA = 0.60 m/seg
Velocidad en el canal aguas abajo vaa = 0.46 m/seg
Tirante en el canal aguas arriba yAA = 0.40 m
Tirante en el canal aguas abajo yaa = 0.50 m
Longitud del sifón LT = 600.00 m
Cota de entrada al sifón (punto A) Cota A = 2,776.30 msnm
Cota de salida del sifón (punto F) Cota F = 2,771.30 msnm
Velocidad inicial en el sifón vT = 2.00 m/seg
Rugosidad absoluta e = 0.00002 m
Viscosidad cinemática del agua n = 0.0000015 m²/seg
Ángulo de entrada (y salida) de la tubería f = 30.00 º
Porcentaje de ahogamiento a la entrada ae = 50.00 %
Espesor de barras de la rejilla eb = 0.012 m
Separación entre barras de la rejilla sb = 0.05 m
Ángulo de inclinación de la rejilla qe = 90.00 º
Factor de forma de la rejilla F = 1.79
Factor de pérdidas menores en tubería SKm = 3.00
Angulo de transición (canal - tubería) q = 12.50 º
Material de la tubería PVC
Sección transversal del sifón Circular
Forma de entrada de transición a tubería Aristas en ángulo recto
SOLUCIÓN
El diseño contempla:
- La definición de las características de la tubería
- Las pérdidas de carga en el sifón
- El funcionamiento del sifón
a. La definición de las características de la tubería
El área necesaria de la tubería

Q
AT 
vT
AT = 0.095 m2
El diámetro necesario
 4A T 
D 
 π 
 4A T 
D 
 π 
D = 0.348 m = 13.69 "
Probamos con:
D = 15.00 " (comercial)
D = 0.381 m
La velocidad real en la tubería

El área real
πD2
AT 
4
AT = 0.114 m2
La velocidad real
vT = 1.67 m/seg
Verificamos la velocidad en la tubería

v T  2vc
vT = 1.667 m/seg > 1.20 m/seg = vc OK!!!
Adoptamos
D = 15.0 "
b. Las pérdidas de carga en el sifón
- Pérdidas de carga en la rejilla de entrada

4/3
e   v AA 2 
h re  F  b   
 2g  senθ
 sb   
hre = 0.005 m
- Pérdidas de carga por transición de entrada

 v T 2  v AA 2 
h te  0.40  

 2g 
hte = 0.049 m
- Pérdidas de carga por entrada a la tubería

 vT 2 
h e  K e  

 2g 
Ke = 0.50
he = 0.071 m
- Pérdidas de carga menores por accesorios en la tubería
Contempla pérdidas en reducciones, tes, válvulas y otros
 vT 2 
 h m   K m  2g 
 
SKm = 3.00
Shm = 0.425 m
- Pérdidas de carga por fricción en la tubería

 L T  v T 
2
hf  f  
 D  2g 
El coeficiente de fricción "f"

1  ε/D 2.51 
 2log  
f  3.71 R e f 
Se requiere el número de Reynolds
vT D
Re 
ν
Re = 423,299
SOLVER
f = 0.0142 0.00000
La pérdida de carga en la tubería

hf = 3.168 m
- Pérdidas de carga por expansión a la salida del sifón
hs 
 v T  v aa 
2
2g
hs = 0.074 m
- Pérdidas de carga por rejilla de salida

Consideramos igual a la rejilla de entrada
hrs = 0.005 m
La pérdida total de carga

h T  h te  h re  h e   h m  h f  h co  h c  h s  h rs
hT = 3.796 m
La pérdida total de carga real
h T real  1.10 h T
hTreal = 4.18 m
Verificamos si la pérdida de carga total es menor al desnivel disponible entre

la entrada (A) y la salida (F) del sifón
El desnivel existente
Δz  CotaA  CotaF
Cota A = 2,776.3 msnm
Cota F = 2,771.3 msnm
Dz = 5.00 m
Por lo tanto:
hTreal = 4.18 m < Dz = 5.00 m OK!!!
El diámetro seleccionado es correcto
D = 15 "
c. El funcionamiento del sifón
- El ahogamiento a la entrada del sifón

a e  Cota NA B  cota B  Dp e
Se requiere:
- La cota del nivel de agua en el punto B (Cota NA B)
- La proyección vertical del diámetro de la tubería a la entrada del sifón (Dp e)
- La cota del punto B (CotaB)
- La cota del nivel de agua en el punto B

Cota NA B  Cota NA A  h re  h te
La cota del nivel de agua en el punto A
Cota NA A  Cota A  y AA
Cota NAA = 2,776.7 msnm
hre = 0.005 m
hte = 0.049 m
Cota NAB = 2,776.65 msnm
- La proyección del diámetro de la tubería a la entrada

D
Dp e 
cosfe
D
Dp e 
cosfe
Dpe = 0.440 m
- La cota del punto B

 a 
Cota B  Cota NA B  Dp e 1  
 100 
CotaB = 2,775.99 msnm
El ahogamiento a la entrada, será:

ae = 0.22 m > 0.15 m = amín OK!!!
- El ahogamiento a la salida del sifón

La condición necesaria
D
y aa  Dp s 
6
yaa = 0.50 m
Dps = 0.440 m
yaa - Dps = 0.060 m < 0.064 m = D/6 OK!!!
as = 0.06 m
Finalmente, es necesario calcular las transiciones de entrada y salida en el sifón

TD
L t
2tanθ
Lt = 0.94 m
Adoptamos
Lt = 1.00 m

Sifon

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Sifon

Cargado por

Información del documento

Título original

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Sifon

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

SIFÓN INVERTIDO

a. La definición de las características de la tubería

El área necesaria de la tubería

La velocidad real en la tubería

Verificamos la velocidad en la tubería

b. Las pérdidas de carga en el sifón

- Pérdidas de carga en la rejilla de entrada

- Pérdidas de carga por transición de entrada

- Pérdidas de carga por entrada a la tubería

- Pérdidas de carga por fricción en la tubería

El coeficiente de fricción "f"

La pérdida de carga en la tubería

- Pérdidas de carga por expansión a la salida del sifón

- Pérdidas de carga por rejilla de salida

La pérdida total de carga

Verificamos si la pérdida de carga total es menor al desnivel disponible entre

c. El funcionamiento del sifón

- El ahogamiento a la entrada del sifón

- La cota del nivel de agua en el punto B

- La proyección del diámetro de la tubería a la entrada

- La cota del punto B

El ahogamiento a la entrada, será:

- El ahogamiento a la salida del sifón

Finalmente, es necesario calcular las transiciones de entrada y salida en el sifón

También podría gustarte