El sifnUn sifn es un conducto cerrado, dispuesto como se ve en la Fig. 10.4, que conduce el lquido a una altura mayor que la de la superficie libre y lo vierte despus a una altura menor. Existen ciertas limitaciones en su funcionamiento debido a las bajas presiones que se presentan cerca del vrtice s.Suponiendo que el tubo del sifn est totalmente lleno de lquido, es decir, que a travs de l la columna lquida es continua, la aplicacin de la ecuacin de Bernoulli entre las secciones 1 y 2 conduce a la ecuacin

Siendo K la suma de todos los coeficientes de las prdidas menores. Sacando factor comn la altura de velocidad,

Que se resuelve de la misma forma que se hizo en los problemas de tuberas sencillas del primero o segundo tipo. Cuando se conoce el caudal se calcula directamente, mientras que para el clculo de a partir de un dado es necesario proceder por aproximaciones sucesivas suponiendo un cierto .La presin en el vrtice s se encuentra aplicando la ecuacin de Bernoulli entre 1 y s despus de resolver la Ec. (10.2.1). Esto es,

Siendo la suma de todos los coeficientes de las prdidas menores entre los dos puntos y , la longitud del conducto hasta s. Despejando la presin,

Que demuestra que la presin es negativa y que disminuye con y con /2g. Si al resolver la ecuacin anterior se obtuviese un valor de igual o menor que la presin de vapor t del lquido, entonces la Ec. (10.2.1) no es vlida porque la evaporacin de porciones de la columna fluida invalida la hiptesis de incompresibilidad que se hizo para deducir la ecuacin de Bernoulli.Aunque la Ec. (10.2.1) no es vlida para este caso, tericamente existir un paso de fluido en tanto que ms la presin de vapor sea menor que la presin atmosfrica local expresada en altura de columna fluida. Cuando la Ec. (10.2.2) da una presin menor que la presin de vapor en s, la presin en s debe tomarse igual a la presin de vapor. A continuacin, con esta presin conocida, en la Ec. (10.2.2) se despeja /2g y se obtiene de esta manera el caudal. Se supone que el aire no penetra en el sifn por 2, rompiendo en s el vaco que produce la corriente.Prcticamente, un sifn no trabaja satisfactoriamente cuando la presin en el vrtice est prxima a la presin del vapor. El aire u otros gases que lleva el lquido en solucin se separan de l en los puntos de baja presin y se estacionan en el vrtice reduciendo as la longitud de la columna de lquido de la parte derecha que produce la baja presin en el vrtice. Los grandes sifones que trabajan continuamente tienen en los vrtices bombas de vaco para desalojar los gases.La ms baja presin puede no presentarse en el vrtice sino en un punto aguas abajo de aqul, puesto que el rozamiento y las prdidas menores pueden reducir la presin ms de lo que la eleva la disminucin de altura.

Ejemplo 10.3 Despreciando las prdidas menores y considerando la longitud de la tubera igual a su distancia horizontal, determinar el punto de presin mnima en el sifn de la Figura 10.5.Cuando las prdidas menores se desprecian, se desprecia tambin el trmino de la energa cintica /2g. Entonces la lnea de alturas piezomtricas es una rectaUn lquido hierve cuando se reduce su presin a su tensin de vapor. La tensin de vapor es funcin de la temperatura para cada lquido. El agua tiene una tensin de vapor de 6 cm de columna de agua absolutos a 0C, 23,2 cm de columna de agua absolutos a 20 C, 2m de columna de agua a 60 C y 10m de columna de agua a 100 C. Ver la Seccin 1.8.que une las dos superficies libres. Las coordenadas de los dos puntos de la lnea son: . La ecuacin de la recta es o sea:

La presin mnima se presenta en el punto de la tubera ms distante de la lnea de alturas piezomtricas,Para encontrar el mnimo de , haremos , que nos da y de altura de columna del lquido que fluye. El punto de presin mnima se presenta donde las pendientes de la tubera y de la lnea de alturas piezomtricas son iguales.