Escuela de Ingeniera Civil

Escuela de Ingeniera CivilObras Hidrulicas

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO - TRUJILLOFacultad de IngenieraEscuela Profesional de Ingeniera Civil

TEMA:DISEO DE UN SIFN INVERTIDONOMBRE DEL CURSO:OBRAS HIDRULICASPROFESOR:ING. HANSEL PAZ MURO FEcHA:Trujillo, 25 DE SETIEMBRE DE 2014.

INTEGRANTESCDIGO

ZRATE ASMAT, EDUARDO SALOMN

2112079932

OBSERVACIONES:

1.-

2.-

3.-

4.-

NOTA:.............................................................................

EN NUMEROEN LETRAFIRMA DEL PROFESOR

INFORME N 003 2014 - 1 - UCV/FAI/EIC/ESZA

AL:ING Hansel Paz MuroDocente del Curso de Obras Hidrulicas

DEL:Alumno: Zrate Asmat, Eduardo Salomn

ASUNTO:Diseo de un Sifn Invertido

FECHA:Trujillo, 25 de Setiembre de 2014

Zarate Asmat, Eduardo Salomn

DISEO DE UN SIFN INVERTIDOCon la informacin topogrfica de las curvas de nivel y el perfil del terreno en el sitio de la obra, se traza el sifn y se procede a disear la forma y dimensiones de Ia seccin del conducto ms econmica y conveniente, esto se obtiene despus de hacer varios tanteos, tomando en cuenta las prdidas de carga que han de presentarse.El sifn funciona por diferencia de cargas, esta diferencia de cargas debe absorber todas las prdidas en el sifn. La diferencia de cargas AZ debe ser mayor que las prdidas totales. Para el sifn particularmente que analizamos, las secciones del canal a la entrada y salida son trapezoidales y de las mismas dimensiones, adems de la misma pendiente 0.002, en consecuencia tendr el mismo tirante y velocidad.

1. Clculo del Caudal:distancia20Metros

45.28Segundos

47.54Segundos

46.41Segundos

2. Clculo del dimetro de la Tubera:

Consideraremos una velocidad de 2m/s que se emplea para sifones pequeos, que nos evita el depsito de lodo y basura en el fondo del conducto y que no sea tan grande que pueda producir erosin en la tubera, con este valor conseguiremos el dimetro de la tubera:

Su rea hidrulica ser:

Su permetro mojado ser:

Su radio hidrulico:

De la ecuacin de continuidad, la velocidad dentro de la tubera de acero ser:

Su nmero de Reynols:

3. Altura mnima de Ahogamiento:En la entrada:

Por lo tanto:

La altura mnima de ahogamiento en la salidad comparando los resultados anteriores ser:

4. Clculo de prdidas hidrulicas:El caudal de diseo que transportar el sifn es de 0.24 m/s en una tubera de 16 (0.39m) de dimetro. El desnivel que empalmar en sifn es de 1.456m. cuya cota en la entrada es de 2 342.854 m.s.n.m. y en la salida 2 341.398 m.s.n.m.

Las principales prdidas de carga que se presentan son:a) Prdidas de carga por transicin de entrada y salida:

b) Prdidas por rejillas:Cuando la estructura consta de bastidores de barrotes y rejillas para el paso del agua, las prdidas originadas se calculan con la ecuacin:

Las soleras de la rejilla son de 9 y tiene dimensiones de 2 x 1m x (0.051m x 1m x 0.0064m) separadas cada 0.1m.

Donde: El rea neta por metro cuadrado:

Como el rea hidrulica (rea bruta) de la tubera es entonces el rea neta ser:

Entonces:

= velocidad a travs del rea neta de la rejilla dentro del rea hidrulica

Finalmente las prdidas por entrada y salida sern:

c) Prdidas de carga por entrada al conducto:

Para entrada con arista ligeramente redondeada Ke= 0.23V= velocidad del agua en el barril

d) Prdidas por friccin en el conducto:Utilizando la frmula de Hazen Williams para una longitud de tuberia de 64.45m. resulta:

Donde:R= Radio hidrulicoC= 115 ( coeficiente de rugosidad relativa tomando las tablas de tuberas de acero usadas para valores de Hazen Williams)

e) Prdidas de carga por cambio de direccin o codos:Una frmula muy empleada es:

Donde:= ngulo de deflexin= Coeficiente para codos comunes = 0.25

115150.4082

220200.4714

Suma=0.8796

f) Prdidas por vlvulas de limpieza:En vista de que se considera muy pequea y no se ha podido evaluar se desprecia.

g) Clculos finales:

En Resumen:La carga hidrulica disponible supera a las prdidas totales en el sifn:

Por lo tanto se demuestra que el sifn estar correctamente diseado:

Docente: Ing. Hansel Paz MuroPgina 4