Post on 28-Feb-2018
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 1/30
DISEÑO HIDRAULICO DE UN SIFON INVERTIDO
DATOS:
Q = 1.25 m3/seg Caudal de diseño del Canal
0.0029 Pendiente de canal
b = 1.30 mnc = 0.015
nm = 0.020
nalc = 0.012
Z = 0.75
C = 115 Coeficiente ugosidad !anning "aa aceo
f = 0.01# 0.01$ 0.01#
% = 27.50 22.50
& = 3.'0 m/s &elocidad en el sifon
(ongitud tubo 379.'0 m
)alud de cote = 3.00
Pofundidad = 3$#2.3$2 m.s.n.m
Cota *C+ ,'- = 3$#7.3$2 m.s.n.m #.5#2
Cota *)+ ,5- = 3$#'.3$2 m.s.n.m
Cota *C ,1- = 3$7#.7'0 m.s.n.m
Cota *) ,2- = 3$77.7'0 m.s.n.m
1.- CALCULOS PREVIOS DE DIMENSIONAMIENTO DEL CANAL
Paa una seccion de ! debe cum"lise 1/ = /(
b/ = 2,,14Z2-,1/2-6Z-
= b42
P= b42,142-,1/2-
Q = ,5/3- 8 ,1/2-/n. ,P-,2/3- = 0.5#'
esol:iendo "o iteaciones 0.'35$30#275
0.3$#17#7591 0.3$75'$9$'' 1.#2#23'2295
l :alo del tiante es 0.5#' m
(as dimensiones finales del canal son
= b 0.7' m2
P= b42,142-,1/2- 2.$7 m
) = b 1.30 m
;i = 1.00 m
;e = 1.00 m
f= 0.$0 m
Calculo de la :elocidad& = Q/ 1.'$ m/seg
Calculo del ti"o de flu<o
*= &/,g )-,1/2- 0.'# *lu<o subcitico
2.- CALCULO DE LAS DIMENSIONES DEL CONDUCTO:
= Q/& = 0.35 0.519 m2
= 0.'' m
= 2'.1# "ulg
asumido = 32.00 "ulg 0.#12# m
= 0.2032 m
& = 2.$1 m/seg >?@
Calculo del Aumeo de enolds
1 =
Re=v . D
γ agua
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 2/30
e = 195#102.50 B 2300 *lu<o tubulento
Calculo de la altua minima de aogamiento a la entada
0.$$ m
0.5# m
0.'5 m
Po tanto (D = ,1242-,0.5- =
min E Cota A+ 6 C>) A*+ 6 D/2 D = Cos a = 1.35 m
min E 0.909 m >?@
Calculo de la altua minima de aogamiento a la salida
min E Cota A 6 C>) A* 6 D/2min E 0.909 m >?@
F aogamiento 17.077 >?@
3.- CALCULO DE LAS TRANSICIONES
Longitu ! t"#n$i%ion ! ing"!$o:
onde
(e = (ongitud de tansicion e8teio.
) = s"e<o de agua en el canal.
t = = iameto del conducto.
% = ngulo de la tansicion
(e = 0.9$ m
(e asumido = 0.90 m 1.5
Longitu ! t"#n$i%ion $#&i#:
(i = 1.1# m
(e asumido = 1.20 m 1.5
'.- CALCULAR LA CAR(A DISPONI)LE
C#&%u&#" &# i*!"!n%i# ! %ot#$ +,:
GZ = C>) ,'- 6 C>) ,1-
GZ = #.5#2 m
= 32.000 0.#12# mts
> 10F
f=
. (
Le= T −t 2tan gα
Re=v . D
γ agua
H min=3
2.
V 2
2. g=
H min
=1
2. D .(
V
√ 2. D)0. .55=
H min=0 . 3 .V .√ D=
deahogamiento= y
2−d
d×100
Σht ≈1.25h
f
S E=
(
v .n
R
2
3
)
2
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 3/30
= /P 0.203 m
&= 2.$01 m/s
0.007
t = 2.'3#7'1$#37
3.29#$51#5$' i funciona el sifon
.- CALCULO DE LAS PERDIDAS HIDRAULICAS:
#.- P!"i#$ ! %#"g# o" t"#n$i%ion ! !nt"## / $#&i#:
= 0.01' m
= 0.032 m
0.- P!"i#$ o" "!i&&#$:
e analia "aa una e<illa de aea unitaia em"leando "latinas de 2H81/$H81.00 m
Calculo del Aumeo de "latinas
A = /s 4 1
onde
A = Aumeo de "latinas
= nco unitaio de e<illa = 0.#1 m
= (ago unitaio de e<illa = 0.#1 m
= iameto sifon = 0.#1
= ea sifon 0.52
s = s"aciamiento de e<illas = 0.10 m
e = s"eso de las "latinas = 0.00'35 m
A = 9 Platinas
Calculo del aea neta "o !2
Dn = ea unitaia 6 ea de "latinas
Dn = 0.$72 m2
Calculo del aea neta en la tubeia
n = Dn 8 t
n = 0.2$5 m2
ntonces
n/g = 0.$72$1#1519
onde
I = Coeficiente de "edida en e<illas.
n = ea neta de "aso ente e<illas.
g = ea buta de la estuctua su so"ote.
I = 1.01$232921$
&n = Q/n = m/s
=
GZ > 1.25
hte=0.1.(V . t 2−V
.cr2
2. g )hts=0 .2 . (V . t
2−V .cr2
2 .g )
hre= K V
2
2. g
K =1.45−0.45( A n
A r
)−( A n
A )2
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 4/30
&n = &elocidad a ta:es del aea neta de la e<illa dento del aea idaulica
&n = 2.'5 m/s
*inalmente las "edidas "o entada salida sean
e = 0.72$ m
%.- P!"i#$ ! %#"g# o" !nt"## #& %onu%to:
onde
& = &elocidad del agua en el bail.
Ie = Coeficiente Jue de"ende de la foma de entada Ie = 0.23
ec = 0.0'# m
.- P!"i#$ ! %#"g# o" *"i%%ion !n !& %onu%to:
"licando la ecuacion de aen Killiams seia
f = 2.5' m
"licando la ecuacion de ac Keisbac seia
2.$9 m
!.- P!"i#$ ! %#"g# o" %#0io ! i"!%%ion o %oo$:
Ie = 0.25
∆ ∆/90)⊥ 0.5)
12.39 0.027
21.3# 0.03'
L! 0.0'3
0.0'3 m
*.- P!"i#$ ! %#"g# o" #&u&# ! u"g#:
e des"ecia "o Jue la :al:ula de "uga esta fuea del cue"o del sifon
g.- P!"i#$ ! %#"g# tot#&!$:
DESCRIPCION ∆Η Μ)
Pedida "o tansiciones de entada 0.02 0.$'
Pedida "o tansiciones de salida 0.03 0.92
Pedida "o e<illas 0.72 20.92
Pedida "o entada al conducto 0.07 1.97
Pedida "o ficcion en el ducto 2.5' 73.91
Pedida "o cambio de dieccion 0.0' 1.#3
Pedida "o :al:ulas 0.00 0.00
TOTALES 3.$'
4.- COMPARACION DE LA CAR(A HIDRAULICA DISPONI)LE 5 LAS PERDIDAS DE CAR(A TOTALES:
GZ = #.5#2 m > 3.$'
f =
cd =
hec= K eV
2
2 g
h f =(eV t
0 . 8508 xxR!"#$ )1 .8518 L
h f =f L
D (e
V 2
2g)
cd
ha%ign% ¿¿ ¿=& e∑
1
n
√ '
90 ( .( V
2
2 g)¿
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 5/30
)aea
Mafica las altuas "ieometicas en el tamo del sifon
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 6/30
1.3 1.3
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 7/30
1.25
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 8/30
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 9/30
Paa bodes edondeados.
m >?@
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 10/30
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 11/30
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 12/30
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 13/30
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 14/30
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 15/30
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 16/30
)>
Cota de +ngeso 33#0.000 m.s.n.m
Cota de alida 3379.$00 m.s.n.m 0.'00
Cota "latafoma 3375.900 m.s.n.m
Qdemanda 0.2 m3/s
&elocidad 1.5 m/s
= 0.002
n = 0.015
Z = 0
25
αs 12.5
b $5
g $5
= 12 m
1.- CALCULAR LAS DIMENSIONES DEL CANAL
b =
= b 8
P = b 4 2
= 0.33$ m
0.0'70#20393 0.0'7''029#'
Di!n$ion!$ *in#&!$ !& %#n#&
0 6 0.''# m 0.70 m
/ 6 0.33$ m 0.33 m
&= 0.#55 m/seg
2.- CALCULO DE LAS DIMENSIONES DEL CONDUCTO
= 0.133 m2
= 0.$1 m
= 1'.22 "ulg.
comecial = 1# "ulg. = 0.$572
Calculo de los otos "aametos idaulicos
a.6Peimeto !o<ado P= 1.$$
b.6ea = 0.1'$
c.6&elocidad coegida &= 1.22
d.6adio idaulico = 0.11$
d.6Aumeo de enold e= 55'971.377
αi
DISEÑO HIDRAULICO DE SIF
)= A
5 /3.S
1 /2
*2/3.n
D=
√
4 A
+
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 17/30
3.- CALCULO DE TRANSICIONES 7IN(RESO 5 SALIDA8
C(CL(> ( )A+C+>A N)+> )PZ>+( C)AML(
)ansicion de ingeso 0.2'03$2$$'' m
)ansicion de salida 0.5$759#'903 m
C(CL(> ( )A+C+>A +A)+> C)AML( C+CL(
(i = 0.'#5# m
'.- CALCULO DE LA CAR(A DISPONI)LE
Calculo de las difeencias G
G = 0.'0 m
Calculo de "edidas totales a"o8imadas
Paa una tubeia llena se considea = /$
= 0.00'
Calculo de la longitud del sifon
( = i/en%i4nco "latafoma4s/en%s
(= 22.75 m
= 0.137
= 0.171
= 0.171 m O
.- CALCULOS EN EL SIFON
f=
. (
f =
Le= T −t
2 tan gα
Σht ≈1.25h
f
S E=
( v .n
0 . 3969 D2
3 )2
Σht <
',
i
La%ign% ¿¿¿=1 .5 D ¿
hf =(
v .n
0 .3969 D
2
3 )2
L
Σht ≈1.25h
f
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 18/30
Z2 = Z16( )ang b 337#.#9999#1'3 msnm
esol:iendo "o tanteos "aa 0.#'
3379.7''5917$9 = 3379.752'$#$17
&2 = 0.50#'573$#1 m/seg
Calculo del % de ahogamiento
d = / Cos g 0.'$'579'2#2
F = 33.01F B 10F >I
ts = 0.01205$#317 m
e a"lica la ecuacion de ;enoulli ente 3 2
s = 0.02' m
0.$$2 m
Calculo de 2 ts
2 =
Calculo de P3/g s
3 = Z3 = Z2
P3/ϒ =
Calculo de P$/ ϒ f$63
, 2+ y
2+ v
2
2
2g =,
1+ y
1+ v
1
2
2g +hts
-A = y2−dd x 100
, 3+ y
3+ .
3
γ + v
3
2
2g=,
2+ y
2+ v
2
2
2g+h
s
hts= K s (v−v
2g
)2
, 4+ y
4+ .4
γ +v4
2
2g =,
3+ y
3+v3
2
2g +h
codos+h
f 4−3
6
htte= K s( v
52
2 −va%ign% ¿¿¿2
2g )¿
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 19/30
ifeencia de cotas ente los "untos $ 3
&$=&3=& = &elocidad en el ducto
( = 22.75 m
0.137 m
codos = 0.02'7$ m
Cota 3 = Cota 2 Cota 16 ( tang %s 337#.900
Cota $ = Cota 5 Cota '6 ( tang %i 3379.700
60.'3' m
e a"lica la ecuacion de ;enoulli ente 5 $
0.03# m
Z5 = Z'6( )ang b 3379.700 msnm
esol:iendo "o tanteos "aa 5 = 1.2
1.20'773077' = 1.20701'##29
Z$6Z3 =
$ = 3 = D
f$63
P$/ϒ =
Calculo de 5 e
Z5 = Z$
$ =
e=
, 4+ y
4+ .
4
γ +
v4
2
2g =,
3+ y
3+v3
2
2g +h
codos+h
f 4−3
h f 4−3=(V .n0.3969 D2 /3 )
2
. L
h/D/S3
=0.25√ '90( V 2
2 g
2
, 5+ y
5+v5
2
2 g =,
4+ y
4+ .
4
γ +v4
2
2g +h
e
hte= K e(V 4
2g )2
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 20/30
Calculo de ' te
e a"lica la ecuacion de ;enoulli ente ' 5
Z' 6 Z5 = ifeencia de cotas ente estos dos "untos
Calculo del F de aogamiento C(CL(> ( F
d = / Cos g 0.'$'579'2#2
F = #5.59F B 10F >I
te = 60.007'309392 m
C(CL(> ( P+ )>)(
t = te 4 e 4 f 4 codos 4 s 4 ts
t = 0.231$7 m
>I@
, 6+ y
6+
v6
2
2g =,
5+ y
5+
v5
2
2g +hte
-A = y
2−d
d x 100
6
htte= K s( v
52
2 −va%ign% ¿¿¿2
2g )¿
Σht < ',
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 21/30
2
m
m
m2
m/seg
m
*(L> )L;L(A)>5.$#105
N INVERTIDO
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 22/30
0.3 m
0.5 m
0.' m >I
αi
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 23/30
m
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 24/30
m.s.n.m
m.s.n.m
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 25/30
>M!+A)>
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 26/30
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 27/30
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 28/30
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 29/30
7/25/2019 DISEÑO DE SIFON INVERTIDO AAMP1.xls
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-sifon-invertido-aamp1xls 30/30