Un Ingeniero Químico unaEmpresa CATEDRA : PROCESO DE TRANDFERENCIA DE FLUIDOS CATEDRATICO: Ing. Pascual Victor, GUEVARA YANQUI ALUMNOS : PACHECO ALLASI, Yeraldin Mirella. (IQA) RAMOS DE LA CRUZ, José Enrique. (IQGNE) SANABRIA MAGRO, Gabi Luz. (IQA) SULLCA ROMERO, Yesenia Nelly. (IQA) TAIPE SEDANO, Jesabel. (IQA) SEMESTRE: VI INTRODUCCIÓN Existe diversos problemas en el recorrido de un canal, pueden presentarse diversos accidentes y obstáculos como son: depresiones del terreno, quebradas secas, fallas, cursos del agua, necesidad de cruzar vías de comunicación (carreteras, vías férreas u otro canal). La solución mediante estructuras hidráulicas es: acueductos, sifón, diques, etc. En el caso del cruce de un canal con una vía de comunicación dependerá de la importancia de la vía de comunicación como del tamaño del canal, para elegir si es preferible pasar el canal encima de la vía o por debajo de ella, en el primer caso la solución será un acueducto, en el segundo caso se optara por un sifón invertido o un conducto cubierto, el trabajo que se realizara trata acerca del sifón hidráulico que consiste en un dispositivo en forma de u invertida que se utiliza para trasvasar un líquido de un recipiente a otro, el trabajo a realizar será con el fin de aplicar principios de fluidos como lo es la ecuación de Bernoulli, entre otros principios. Actualmente, una aplicación común de los sifones es en los desagües de los aparatos sanitarios (fregaderos, lavabos, inodoros, etc.), para evitar que el mal olor de las materias en putrefacción del alcantarillado salga por el orificio de desagüe de los aparatos. El modelo más clásico (y el que mejor funciona hidráulicamente) consiste en un tubo en forma de «S» tumbada, de manera que, al desaguar el aparato, el agua llena las dos ramas del tubo, hasta el nivel de desagüe de la segunda, manteniendo un tapón de agua limpia que cierra la entrada de olores. En los inodoros, para conseguir un vaciado completo del agua sucia del sifón, se descarga la cisterna en el cubeto, el agua llena la primera curva del tubo y la segunda actúa como un sifón invertido, aspirando el contenido del cubeto hasta que el nivel de agua baja y entra algo de aire. En este momento, el sifón deja de funcionar y retrocede el agua que está en la parte ascendente entre las dos eses, llenando en parte la primera curva del tubo y aislando el desagüe de los gases de la cañería. Posteriormente, el mecanismo de descarga debe dejar salir un poco de agua, de modo que el sifón se llene hasta el nivel de desagüe de la segunda rama, como en el caso anterior. También se pueden llevar los desagües del resto de los aparatos del baño a un sifón común, llamado «bote sinfónico» (que no se usa nunca en un inodoro). En la realización del experimento se trabajó con el diseño de un sifón normal. Podemos diferenciar dos tipos de sifones en cuanto al principio de su funcionamiento: Sifón (normal) y Sifón invertido. utilizando la ecuación de Bernoulli la cual nos dio como resultado: 7. los cuales fueron planteados como objetivos de la experimentación. Se determinó el caudal 𝑄 = 1. RESUMEN Un sifón es un dispositivo o estructura hidráulica que se utiliza para trasvasar un líquido en canales a través de obstáculos tales como un rio. en el cual se determinó la máxima altura de esta.5493%.85 × 10−5 𝑚3 /s.1 𝑚 como consecuencia de la determinación de la altura máxima con un error de 1. una depresión del terreno u otro canal. . OBJETIVO ESPECÍFICO: Calcular la altura máxima a la cual se produce el fenómeno de cavitación. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Determinar la altura máxima aplicando la Ecuación de Bernoulli en el flujo de fluidos a través de un sifón por medio de cálculos matemáticos. Calcular el error experimental. . Calcular el caudal. En tal caso. Cuando el líquido pase el codo. y llevado su extremo a un nivel inferior al del recipiente de salida. Para que un sifón funcione. el extremo corto se sumerge en un líquido de manera que alcance el otro extremo. entrará de inmediato. el agua no podrá entrar en el tubo. se tapa el extremo largo con un dedo o la mano. Por supuesto. es indispensable por tanto que el tubo sea llenado totalmente de líquido. Por ejemplo. mas. se dice que el sifón se encuentra cebado. Figura 1: Sifón . y nos daremos cuenta de que en un primer instante su nivel estará por encima del nivel del líquido del recipiente. según el caso pues ha quedado fuera del líquido y se invierte con cuidado de no sacar el otro extremo del líquido y al retirar la obstrucción (el dedo o la mano) el líquido empieza a salir por allí hasta que quede vacío el contenedor. acto seguido los niveles de líquido se igualarán. si se toma un tubo de vidrio de un diámetro tal que se pueda tapar muy bien con un dedo. Tapándolo de esa manera vamos a sumergir su extremo abierto en el agua. por cuanto en tal caso se vaciaría el líquido del sistema de vasos comunicantes que constituye el sifón. Asimismo. si se aparta el dedo. el sifón empezará a funcionar. es indispensable que por la entrada del tubo no penetre aire. MARCO TEORICO SIFÓN Un sifón consiste en una manguera o tubo curvo (que recuerda por su forma a la letra U pero invertida). El problema consiste en obligar al líquido a elevarse por el tubo de sifón por encima de su nivel en el recipiente y alcanzar el codo del dispositivo. con uno de sus extremos más largo que el otro. El método para su funcionamiento es sencillo: por ejemplo para comenzar se sumerge el tubo con la “U” en forma natural de manera que el líquido suba por los dos extremos. Un ejemplo muy común de este tipo de sifones es el empleado por los agricultores para aplicar el agua a los surcos atreves del bordo del canal. TIPOS DE SIFONES Podemos diferenciar dos tipos de sifones en cuanto al principio de funcionamiento: sifón (normal) y sifón invertido. Figura 2: Sifón normal/Sifón invertido SIFON NORMAL: Llamado también simplemente sifón por la mayoría de los autores conduce el agua pasando sobre el obstáculo y su funcionamiento se debe a la presión atmosférica que actúa en la superficie del agua a la entrada. Los sifones en los retretes llamados “inodoros” tienen la doble finalidad de mantener el sistema limpio y evitar los olores. también es usado en las construcciones con mangueras transparentes. evitando los malos olores. esto permite “nivelar” techos. el agua cae por gravedad hacia la rama derecha dejando un vaco en la cresta lo que hace que el flujo sea continuo mientras no se introduzca aire en el conducto. entonces la diferencia de presión de entrada(presión atmosférica) y en el interior del conducto (presión cero o próxima a cero) hace que el agua fluya en sentido ascendente al llegar a la cresta A.Es un buen método para trasvasar líquidos de un recipiente a otro. . Un sifón puede ser usado en canales de riego que están elevados sobre los sitios de cultivo y es una manera sencilla de controlar la cantidad de agua que se usa y de evitar las pérdidas del líquido cuando se usan dispersores al aire. para iniciar su funcionamiento es necesario producir el vacío en el interior del conducto. También se usa en los “lavamanos” para que siempre haya un poco de líquido entre el lavamanos y la alcantarilla. los dos extremos en este caso se ponen a la misma altura y el agua entonces tendrá la misma altura porque se igualan las presiones. por esta razón la entrada al sifón debe de estar siempre ahogada. columnas “corona” y paredes. por el principio de los vasos comunicantes. El sifón invertido es el más usado en canales principalmente para cruzar cauces naturales.se ve que este tipo de sifón no es necesario producir el vacío dentro del conducto. en este tipo el agua fluye exclusivamente por la acción de la gravedad. Un sifón invertido completo consta de las siguientes partes: Depósito de azolves Limitador de gasto Transición de entrada Compuerta de entrada Conducto Válvula de purga Transición de salida Figura 3: Partes de sifón invertido .SIFON INVERTIDO: Llamado así por su posición respecto al sifón normal conduce el agua pasando bajo el obstáculo. El principio de su funcionamiento es diferente. el agua trata de alcanzar el mismo nivel en las dos ramas. la cual puede ser causada por la introducción de calor o por una reducción de la presión estática ambiente del líquido. entonces. pero casi siempre en las proximidades de las superficies solidas que limitan el líquido. que la presión en el punto de formación de estas bolsas caiga hasta la tensión de vapor del fluido en cuestión. la CAVITACION es una vaporización local del líquido. y esto altera usualmente el campo normal del flujo. Este fenómeno se caracteriza. evidentemente. inducido por una reducción hidrodinámica de la presión. donde la presión de vapor es alrededor de 20cm sobre el cero absoluto. En contraste con la ebullición. Figura 4: Comparación entre ebullición y cavitación . Puesto que las diferencias de presión en máquinas que trabajan con líquido son normalmente del mismo orden que las presiones absolutas. por la formación de bolsas (de vapor y gas) en el interior y junto a los contornos de una corriente fluida en rápido movimiento.CAVITACION Por cavitación se entiende la formación de bosas localizadas de vapor dentro del líquido. La condición física fundamental para la aparición de la cavitación es. es claro que esta condición puede ocurrir fácilmente y con agua fría. Esta zona de vaporización local puede ser estable o pulsante. debido a que originan una mayor cantidad de burbujas. IMPLOSION DE LA BURBUJA Como se mencionó anteriormente. Figura 5: Etapas de la cavitación CONTENIDO DE AIRE Los altos contenidos de gas parecen favorecer el comienzo de la cavitación. El aumento de tamaño de las burbujas o bolsas reduce los pasajes aumentando así la velocidad de escurrimiento y disminuyendo por lo tanto más aun la presión. mejor dicho. Para un contenido de 10% del valor de saturación la cavitación comienza al alcanzar la presión de vapor. es arrastrada a una región de mayor presión y finalmente estalla.La cavitación se divide en el proceso de formación de burbujas y en el de implosión de las mismas. ya aumentada de tamaño. Por otra parte un contenido elevado de aire (presión parcial de aire) disminuye la velocidad de implosión. IMPLOTA. Con un contenido bajo de gas se demora el comienzo de la cavitación. la bolsa. Tan pronto como la presión en la corriente supera la tensión de vapor después de pasar la sección más estrecha. con distribución espacial uniforme y ocurriendo en un tiempo muy corto. La condensación tiene lugar instantáneamente. puede ser tomado por cierto que las burbujas no colapsan concéntricamente. . se produce la condensación y el colapso de la burbuja de vapor. sin amortiguación alguna. ya que en este caso el crecimiento de las burbujas esta favorecido por la difusión de gas en el líquido. Con elevados contenidos de aire la presión para el comienzo de la cavitación es superior a la presión de vapor. El agua que rodea a las burbujas que estallan golpea entonces las paredes u otras partes del fluido. Teniendo en cuenta la condensación del vapor. Esta acción periódica esta generalmente asociada a un fuerte ruido crepitante. ya que la resistencia a la tracción del agua en este caso comienza a jugar un papel considerable. 8m/s2 en la superficie de la Tierra). teóricamente. etc. : Velocidad de flujo del fluido. : Valor de la aceleración de la gravedad (9. . En estos estudios puede ser tomado como valido que las cavidades no colapsan concéntricamente en la vecindad de una pared. relacionados con los diferentes parámetros tales como la influencia del gradiente de presión. velocidad del fluido en la vecindad de los límites sólidos. como se ve en la figura. y calculado el tiempo de implosión y la presión demostrándose que la tensión superficial acelera la implosión y aumenta los efectos de la presión.Se ha analizado el desarrollo de una burbuja en la vecindad de una pared. Muchos efectos trae aparejado el colapso de la burbuja. la deformación inicial en la forma de burbuja. Se forma un micro-jet que choca con la superficie donde trasmite un impulso de presión. debida a las moléculas que lo rodean : Densidad del fluido. Figura 6: Implosión de la burbuja ECUACIÓN DE BERNOULLI La ecuación de Bernoulli describe el comportamiento de un fluido bajo condiciones variantes y tiene la forma siguiente: (1) En la ecuación de Bernoulli intervienen los parámetros siguientes: : Es la presión estática a la que está sometido el fluido. Un fluido se caracteriza por carecer de elasticidad de forma. adopta la forma del recipiente que la contiene. la energía geodésica (Z1 = H). El efecto Bernoulli es una consecuencia directa que surge a partir de la ecuación de Bernoulli: en el caso de que el fluido fluya en horizontal un aumento de la velocidad del flujo implica que la presión estática decrecerá. y tiene en la parte inferior un orificio (O) provisto de una tubería (T) que termina en una válvula (V): La superficie libre del depósito se mantiene a una altura (H) constante con relación al plano de referencia (Z = 0) gracias a que en el depósito entra un caudal (Q) igual al que sale por la tubería. En el punto 1. Se desprecia la viscosidad del fluido (que es una fuerza de rozamiento interna). como en el caso de los sólidos. El área de la superficie libre es suficientemente grande para que pueda considerarse la velocidad del fluido (V1 = 0). la velocidad del flujo en un punto no varía con el tiempo.. o sea. es decir. Fluidos son tanto gases como líquidos. : Altura sobre un nivel de referencia. 6 ECUACIÓN DE TORRICELLI El depósito de la figura contiene un líquido. (2) Apliquemos entre los puntos 1 y 2 la ecuación de Bernoulli: P1 V2 P V2 z1 1 2 z 2 2 g 2 g g 2g Entonces: V2 0 H 0 00 2 ………………(3) 2g . Para llegar a la ecuación de Bernoulli se han de hacer ciertas suposiciones que nos limitan el nivel de aplicabilidad: El fluido se mueve en un régimen estacionario. Se considera que el líquido está bajo la acción del campo gravitatorio únicamente. esto se debe a que las moléculas de los fluidos no están rígidamente unidas. Se despreciarán las pérdidas V V2 2 gH ………………. Esta ecuación se aplica en la dinámica de fluidos. El punto de drenaje no se puede bajar de forma indefinida para aumentar la velocidad. Sin embargo. como el sifón es un sistema único. cuyo fundamento es la ecuación de Bernoulli. la constante en todas las cuatro ecuaciones es la misma. VELOCIDAD A medida que el sifón es un sistema único. Estos dos hechos implican que el operador del sifón puede inferior descremada o descremada arriba el depósito superior sin afectar al rendimiento del sifón. Es una combinación del tubo de Pitot y un tubo piezométrico. No hay límite a la profundidad del punto de inicio del sifón está implícita por la ecuación 2 como PA aumenta la presión con la profundidad d. figura el tubo de Prandtl. Vb = vC y el punto intermedio alto. La altura del punto intermedio alto. Si el extremo del sifón está por debajo de la superficie. Ajuste de las ecuaciones 1 y 4 iguales entre sí da: Despejando vC: VELOCIDAD DE SIFÓN La velocidad del sifón está por lo tanto impulsada únicamente por la diferencia de altura entre la superficie del depósito superior y el punto de drenaje. La velocidad máxima se puede calcular mediante la combinación de las ecuaciones 1 y 3: Ajuste PB = 0 y despejando vmax LA VELOCIDAD MÁXIMA DEL SIFÓN La profundidad. Tenga en cuenta que esta ecuación para la velocidad es el mismo que el de cualquier objeto que cae altura hC. que es la presión dinámica. Es independiente del peso específico del fluido. d-. INSTRUMENTACIÓN DE MEDIDA DE VELOCIDADES Entre los instrumentos para medir la velocidad de un fluido. y el tubo de Prandtl mide la diferencia entre las dos. HB.Esta velocidad: Es igual a la que adquiriría una partícula de fluido al caer desde una altura H. se limita la velocidad máxima. no afecta a la velocidad del sifón. Ecuación 3 se limitará la velocidad a una presión positiva en el punto intermedio alto para evitar la cavitación. . del punto inicial de entrada del sifón en el depósito superior. no afecta a la velocidad del sifón. Tenga en cuenta también que esta ecuación asume PC es la presión atmosférica. el de Pitot mide la presión total. sino que se debe usar la diferencia de altura entre los depósitos. la altura hasta el final del sifón no se puede utilizar. el piezométrico mide la presión estática. una divergente y otra de sección mínima TOBERAS DE MEDIDA: son conductos divergentes en la dirección del flujo que producen un aumento de velocidad y una disminución de la presión. Ajuste PB = 0: Solución para HB: Altura general del sifón: . que consta de un tubo cónico vertical abierto por arriba y abajo un flotador. Los principales se clasifican en: Tanques volumétricos Tanques gravimétricos Contadores de volumen gastado Los dos primeros son los únicos medidores primarios. consta de tres partes: una convergente. Los elementos deprimógenos más importantes son: TUBO DE VENTURÍ: su función es crear diferencia de presiones. Entre los contadores de volumen gastado se distinguen dos tipos: Contadores de desplazamiento positivo: se construyen de muchos tipos. el rotor y la cámara de medición son de un fenol resínico muy resistente Contadores de turbina: el rotor es igual al de una turbina hidráulica accionada por el mismo caudal INSTRUMENTACIÓN DE MEDICIÓN DE CAUDALES Se pueden medir en flujo cerrado o tuberías o en flujo abierto o canales. CAUDALÍMETROS DE FLUJO CERRADO: Se reúnen en dos grupos: DE ÁREA DE PASO CONSTANTE: es el más importante. DE ÁREA DE PASO VARIABLE: los más importantes son los rotámetros. DIAFRAGMAS: es una placa de metal que lleva un orificio circular concéntrico con el eje de la tubería. el cual tiene ranuras inclinadas en su periferia ALTURA MÁXIMA Ajuste de las ecuaciones 1 y 3 iguales entre sí da: Altura máxima del punto intermedio alto se produce cuando es tan alta que la presión en el punto intermedio alto es cero. en escenarios típicos esto hará que el líquido para formar burbujas y si las burbujas agrandar para llenar el tubo entonces el sifón “Romper”. consta de un elemento deprimógeno y un manómetro diferencial. El caudal es proporcional a la raíz cuadrada de la caída de presión.INSTRUMENTACIÓN DE MEDICIÓN DE VOLÚMENES Miden el volumen en un intervalo de tiempo. estos son más eficientes que los vertederos libres para descargar el agua que. vaciando la primera hasta que el nivel de agua baja y entra algo de aire. simplemente.76 metros = 760 milímetros de mercurio. El sifón es la parte de la tubería de desagüe de los lavabos y fregaderos que se obstruye con más facilidad. Altura se maximiza cuando el sifón es muy lento y Vb = 0: ALTURA MÁXIMA DEL SIFÓN Esta es la altura máxima que un sifón funciona. podría desbordarse de un canal provocando cuantiosos daños a las estructuras. ya que la columna de agua es el equilibrio con la columna de aire la presión atmosférica produciendo. En este momento. inodoros. EN APARATOS ELECTRODOMÉSTICOS La toma de lejía y suavizante de las lavadoras suele ser un sifón. por ejemplo. Sustituyendo valores darán aproximadamente 10 metros de agua y. que generalmente es de tierra. de manera que. Este elemento esencial de fontanería está formado por un tubo en forma de 's' acostada que lleva un tapón enroscado en la parte más baja. comenzando el sifonamiento. pero cuando se abre la válvula de entrada de agua. Sifones más rápidos resultan en alturas inferiores. llenando la primera curva del tubo y aislando el desagüe de los gases de la cañería. Es. Para evitar que el mal olor de las cañerías ascienda por los desagües. . COMO DESCARGADOR DE SEGURIDAD EN CANALES Aprovechando las características hidráulicas de los sifones. El suavizante está en su cubeta y no alcanza la parte superior del sifón. lavabos. 0. La relación de alturas es igual a la relación de las densidades de agua y el mercurio. que no se interrumpe hasta haber vaciado el depósito de suavizante. por definición de la presión estándar. etc.Esto significa que la altura del punto de alta intermedio está limitada por la velocidad del sifón. PARA ALIMENTAR SURCOS DE RIEGO Es un sistema bastante utilizado puesto que permite retirar el agua desde el canal terciario de riego sin dañar el canal mismo. al desaguar. Consiste en un tubo en forma de "S" tumbada. el nivel sube. el sifón deja de funcionar y retrocede el agua que está en la parte ascendente entre las dos eses. APLICACIÓN En instalaciones hidráulicas en edificios La aplicación más común de los sifones es en los desagües de fregaderos. de canales de riego. cuando el peso de la columna de líquido hasta el punto intermedio alto equivale a la presión atmosférica. se llena la primera curva del tubo y la segunda actúa como un sifón. por alguna maniobra equivocada aguas arriba. atravesando así la depresión y retomando luego el canal cuando el terreno vuelve a tener una cota adecuada.Generalmente estos sifones son de PVC flexible. muy frecuentemente es más conveniente interrumpir el canal con un tubo en forma de "U". 1975). de un diámetro de entre 2" y 3". PARA ATRAVESAR DEPRESIONES EN EL TERRENO En esta aplicación en realidad se utiliza lo que comúnmente se llama sifón invertido. En este caso el funcionamiento hidráulico se basa simplemente en el "principio de los vasos comunicantes. Si un canal se encuentra a su paso con una depresión del terreno natural que obligaría a construir un terraplén muy elevado. (HARLEMAN. . 30m y la superficie de agua de las jarras a una distancia de 0.5 L PROCEDIMIENTO 1) Colocar la manguera con 0. 3) Colocar ambos extremos de la manguera en agua en el interior de los baldes tratando de chocar casi en la base.10 m uno de otro. PARTE EXPERIMENTAL MATERIALES: 1 cinta métrica 1 Cronómetro 1 manguera de 18 m 2 baldes de plástico de 20 L. Ir subiendo la manguera hasta encontrar el punto hasta el cual el agua todavía pueda fluir. 6) Al abrir las llaves de la manguera el agua empezara a fluir del balde lleno al vacío. 2) Con ambos extremos de la manguera abierta empezar a bombear agua hasta que toda la manguera se encuentre llena del fluido y sin burbujas en este instante cerrar la llave de salida. 5) Colgar el inicio de la manguera a una altura de más de 0.15 m aproximadamente de los extremos. Figura: N°1 INSTALACION DEL SIFON H1 H2 FUENTE: Propia . 4) Llenar agua en una de los baldes para que el volumen se mantenga constante. Anotar dicha altura. 8m m. 𝑛̅)𝑑𝐴 + ∭ 𝑒𝜌𝑑𝑉 + 𝛿𝑡 𝛿𝑡 𝑆𝐶 𝜌 𝜕𝑡 𝑉𝐶 𝑑𝑡 𝑃 ∬ (𝑒 + ) 𝜌(𝑣̅ . Flujo incompresible (densidad constante) 𝛿𝑄 No hay transferencia de calor ( 𝛿𝑡 = 0) 𝛿𝑊𝑠 No existe trabajo ( = 0) 𝛿𝑡 𝛿𝑊𝑢 No hay pérdidas por viscosidad ( = 0) 𝑑𝑡 LA ALTURA MÁXIMA EXPERIMENTAL MEDIDA: 𝐻𝑚𝑎𝑥 = ℎ1 = 6. CALCULOS CONSIDERACIONES 𝑉𝐴 = 0𝑚/𝑠 Tubería lisa (ℎ𝑓 = 0) Diámetro de la tubería = 0. 𝑛̅)𝑑𝐴 = 0 𝑆𝐶 𝜌 𝑉22 𝑃2 𝑉12 𝑃1 𝑔𝑦2 + + 𝑢2 + − 𝑔𝑦1 − − 𝑢1 − = 0 2 𝜌2 2 𝜌1 Si 𝜌 = 𝑐𝑡𝑒 por ser fluido incomprensible . 𝐴1 𝐴2 𝜌1 𝐴2 𝑣1 = 𝜌2 𝐴2 𝑣2 BALANCE DE ENERGIA 𝛿𝑄 𝛿𝑊𝑠 𝑃 𝜕 𝛿𝑊𝑢 − = ∬ (𝑒 + ) 𝜌(𝑣̅ .99𝑚 CALCULANDO LA ALTURA MÁXIMA Y LA VELOCIDAD TEÓRICA DE NUESTRO SISTEMA BALANCE DE MATERIA 𝜕 ∬ 𝜌(𝑣̅ . 𝑛̅)𝑑𝐴 + ∭ 𝜌𝑑𝑉 = 0 𝑠𝑐 𝜕𝑡 𝑣𝑐 𝜕 ∭ 𝜌𝑑𝑉 = 0 𝜕𝑡 𝑣𝑐 ∬ 𝜌(𝑣̅ . 𝑛̅)𝑑𝐴 = 0. 𝑛̅)𝑑𝐴 + ∬ 𝜌(𝑣̅ . 4𝑚 . 𝑦𝑐 = 0𝑚 Las presiones 𝑃𝐴 = 𝑃𝐵 = 𝑃𝑎𝑡𝑚 = 520𝑚𝑚𝐻𝑔 La gravedad de Huancayo = 9.77 ∗ 998.𝑖 2𝑔 𝛾 Datos como eje de referencia NS2 La velocidad en A 𝑣𝐴 = 0𝑚/𝑠 Las alturas de A y B 𝑦𝐴 = ℎ2 = 0.03 ∗ 10−5 𝑚2 4 4 Velocidad =1.77 ∗ 0..86 Calculando el caudal del flujo de agua a través del sifón: 𝜋∗𝐷2 𝜋∗(8∗10−3 )2 Área de la tubería = = = 5.77 m/s2 (Castro. 1999) Remplazando en i 𝑉𝐵2 − 𝑉𝐴2 𝑃𝐵 − 𝑃𝐴 (𝑦𝑐 − 𝑦𝐴 ) + + =0 2𝑔 𝛾 Calculando la velocidad teórica de salida del flujo de agua a través del sifón 𝑣𝐵 = √2𝑔𝑑 = √2 ∗ 9.39 𝑚/𝑠 Calculando la altura máxima (Hmax) teórica con estática de fluidos: 𝑃𝑎𝑡𝑚 = 𝑃𝐴 = 𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎 ∗ 𝑔 ∗ 𝐻𝑚𝑎𝑥 𝑃𝑎𝑡𝑚 69327.1 = 1. ℎ𝑓 = 0 2𝑔 𝛾 𝑉22 − 𝑉12 𝑃2 − 𝑃1 (𝑦2 − 𝑦1 ) + + = 0….648 𝐻𝑚𝑎𝑥 = = = 7. 𝑉22 − 𝑉12 𝑃2 − 𝑃1 𝑔(𝑦2 − 𝑦1 ) + + 𝑢2 − 𝑢1 + =0 2 𝜌 Dividiendo g 𝑉22 − 𝑉12 𝑃2 − 𝑃1 (𝑦2 − 𝑦1 ) + + ℎ𝑓 + = 0.10𝑚 𝜌 ∗ 𝑔 9.39 𝑚/𝑠 . 00698 0.300 0.98 ∗ 10−5 𝑚3 /𝑠 𝑠 CALCULANDO EL CAUDAL EXPERIMENTALMENTE: VOLUMEN Q TIEMPO alturas t(s) V(L) Q(L/s) Q(m3/s) Q prom 3m 45s 0.5493% 7.03 ∗ 10 𝑚2 = 6.00000685 7m 45s 0. 𝐴 = 1. 0066 0.99 %𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = ∗ 100 = 1.0000066 5m 45s 0.10 − 6.297 0.10 .00000699 PORCENTAJE DE ERROR PARA LA ALTURA MAXIMA: 7.00699 0.311 0.39 ∗ 5. 𝑚 −5 𝑄 = 𝑣.00000698 0. debido a que el area y la velocidad se mantienen constantes durante todo el recorrido en la tuberia.comprobando así de manera real el efecto del sifón. se comprobó como la presión atmosférica provoca que un líquido en nuestro caso el agua viaje a través de una manguera. Al determiner el caudal a diferentes alturas comprobamos que esta se mantiene constante. como errores instrumentals y errores de observación y de las consideraciones que realizamos como la suposición de que la manguera no sufrió ninguna deformación.5493% .10m y el valor experimental H MAX 6. En la experimentación se encontraron deficiencias que fueron a causa de factores que varían.99m con un error de 1. DISCUSION DE RESULTADOS Al realizar la práctica para determinar la altura máxima en el flujo de fluidos el valor teórico H MAX 7. . 98x10-5 El porcentaje de error respecto a la altura máxima fue de 1. Se determinó el promedio practico del caudal con un valor de 6.85x10 -5 Y el de valor teórico de este fue de 6.99m.5493% .10m y la registrada experimentalmente fue de 6. CONCLUSIONES Se calculó la altura máxima teórica igual a 7. Sifon Autocebante de Gargante.Church. Dinamica de los Fluidos con aplicaciones a la ingeniería. O. W. J. Bombas y Máquinas Soplantes Centrífugas. Diseño Rural. Trujillo: Universidad Nacional de Trujillo.H. (2016). REFERENCIA BIBLIOGRAFICA Gonzales. Mexico: McGrawHill. Santa Cruz: Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno”. (1975). España: Trillas. (1970). Harleman. A. C. . (2013). Hernandez. ANEXOS Imagen#01 (medición de la altura máxima) Imagen #02 (punto de cavitación) .