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CÁLCULOS: Cálculo de las per dida s localesasicomo por fricciónmediantela ecu ació nde la energía : Z 1+  P 1 Ɣ + α ( V  1) 2 2 g  = Z 2+  P 2 Ɣ + α ( V  2) 2 2 g  + h (1-2) Condi cione s de fr ontera : α 1 (flujo turbulento) V1= 0 (ujo permnente) !1 = !2 = 0 (!re"#one" mnom$tr#%") Z 1Z 2=  P 2 Ɣ + ( V  2 ) 2 2 g  + h S# &2 = V Q = V ' V ¿ Q  A =  4 Q π D 2 Z 1Z 2= ( V  2) 2 2 g  +  10.674 ( Q ) 1.852 ( C ) 1.852 ( 0.203 ) 4.87 + 0.9 ( V  ) 2 2 g  + 0.42 ( V  ) 2 2 g  + 0.19 ( V  ) 2 2 g  + 1.2( V ) 2 2 g Z 1Z 2=  16 ( Q ) 2 2 g ( π ) 2  D 4 + 10.674 ( Q ) 1.852 4.56 ( 140) 1.852 ( 0.203 ) 4.87 + 2.7116 ( Q ) 2 2 g ( π ) 2  D 4 2.381.05 =  16 ( Q ) 2 2 g ( π ) 2  D 4 +  10.674 ( Q ) 1.852 4.56 ( 140) 1.852 ( 0.0127 ) 4.87 +  2.71 16 ( Q ) 2 2 g ( π ) 2 0.0127 4 2.381.05 =  8 ( Q ) 2 g ( π ) 2 0.0127 4 +  10.674 ( Q ) 1.852 4.56 ( 140 ) 1.852 ( 0.0127 ) 4.87 +  2.718 ( Q ) 2 2 g ( π ) 2 0.0127 4

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PROBLEMA SOBRE SIFONES

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CÁLCULOS:

Cálculo de las perdidas locales asicomo por fricciónmediantela ecuaciónde la

energía :

Z 1+ P1

Ɣ+

α (V  1)2

2 g  =Z 2+

 P2

Ɣ+

α (V  2)2

2g  +∑

h (1-2)

Condiciones de frontera :

α ≈ 1 (flujo turbulento)

V1= 0 (ujo permnente)

!1 = !2 = 0 (!re"#one" mnom$tr#%")

Z 1−Z 2= P2

Ɣ+(V  2)2

2 g  +∑

h

S# &2 = V Q = V ' V ¿Q

 A=

  4Q

π D2

Z 1−Z 2=(V  2)2

2

g

  +  10.674 (Q )1.852

(C )1.852

∗(0.203 )4.87

+0.9 (V  )2

2

g

  +0.42 (V  )2

2

g

  +0.19 (V  )2

2

g

  +1.2(V )2

2

g

Z 1−Z 2=  16 (Q )2

2 g (π )2∗ D4+10.674 (Q )1.852∗4.56

(140)1.852∗(0.203 )4.87+2.71∗16 (Q )2

2g ( π )2∗ D4

2.38−1.05=  16 (Q )2

2g ( π )2∗ D4+  10.674 (Q )1.852∗4.56

(140)1.852∗(0.0127 )4.87+

  2.71∗16 (Q )2

2g ( π )2∗0.01274

2.38−1.05=  8 (Q )2

g ( π )2∗0.01274+  10.674 (Q )1.852∗4.56

(140 )1.852∗(0.0127 )4.87+

  2.71∗8 (Q )2

2 g (π )2∗0.01274

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Q=0.00016943 cm

3

s  ≈0.16943

¿s

 Para H =20cm Para H =10cmPara H =5cm el caudal esel mismo

elcaudal esel mismo Q=0.16943 ¿s

  puesto !ue solo "a a "aciar uno "

centimetros en am#as puntas$

  CA%C&%' D( %A )&*'+,DAD )(%A-,VA

 (

 D

=0.0015mm

12.7mm

  =0.00011811

0.00016943m

1.3∗10−6m

2/s¿

2π (0.0127m )∗¿4∗(¿¿2 /s)

¿

ℜ= 4 Q

πD.=¿

Conel "alorℜdeterminamos el "alor de f enel diagrama de /ood0 :

f =0.028

 %uego reempla1amos este "alor en la ecuación de Darc0 para tener !ue

calcular las perdidas por friccion:

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hf =  16 (Q )2∗fl

2g (π )2∗ D5=

8∗(0.00016943)∗(0.028)∗(4.56)

9.81 ( π )2∗0.01275

hf =0.917m

  CA%C&%' D( P()D,DA+ %'CA%(+ (2-)( %'+ P&2-'+13  2

h=0.38cm

 Detrminemos el porcentage:

(   0.380.917 )∗100=41.8

 De acuerdo alo calculado anteriormente concluiremos !ue latu#eria

esunatu#eriacorta donde tiene demaciada influencia las perdidas

locales$

CCSO*+O ,U*O !*.+. /#CO.O . 0 10 0 0CO.O . 34 10 032 032

 5 10 012 012VLVULCO!U*5

10 01 01

VLVUL C6C/S 10 24 24/# = 317

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V = 4 (Q )2

π ∗ D2

V =4∗0.00016943

π ∗0.01272

V =1.34 m/ s

  (C&AC,'2 D( %A (2()*,A (2-)( %'+ P&2-'+23 A

  Condiciones de frontera :

αA=α 2=1( flu4otur#ulento )

V  2=0( flu4o permanente)

 P2= Patm

VA=V 

 Pc= Pac

 Patmen ca4amarca=1228.41 5g

m2

 P "apor de agua (206 c )=136.2 5g

m2

Ɣ del agua=1000.345 5g

m3

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Conel n7mero de )e0nolds 0  (

 D determinamosel "alor de f enel diagrama de /ood0 :

f =0.028

 %uego reempla1amos este "alor en la ecuación de Darc0 para tener !ue

calcular las perdidas por friccion:

hf =  16 (Q )2∗fl

2g (π )2

∗ D5=

8∗(0.00016943∗0.00016943)∗(0.028)∗(3)

9.81 ( π )2

∗0.01275

hf =0.603m

  CA%C&%' D( P()D,DA+ %'CA%(+ (2-)( %'+ P&2-'+13  2

h=0.024cm

 Detrminemos el porcentage :

(0.024

0.603 )∗100=39.8

 De acuerdo alo calculado anteriormente concluiremos!ue latu#eria

CCSO*+O ,U*O !*.+. /#CO.O . 34 10 032 032

 5 10 012 012VLVULCO!U*5 10 01 01  087

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esunatu#eria corta donde tiene demaciadainfluencia las perdidas

locales$

  )eempla1ando estos "alores enlaecuacion de laenergíatenemos :

ZA+ P C A

Ɣ+

α (VA)2

2g  =Z 2+

 Patm

Ɣ+

α (V  2)2

2g  +∑

h (-2)

2.38 cm+ P C A

Ɣ+0=1.05cm+0+

  10.674 (Q )1.852

(C )1.852∗(0.203 )4.87+¿

+0.42 (V  )2

2 g  +

0.19 (V  )2

2g  +

0.12(V )2

2 g

1.33 cm+ P C A

Ɣ=

  10.674 (Q )1.852

(C )1.852∗(0.203 )4.87+0.73(V )2

2 g

1.33cm+  P C A

1000.345 5g

m3

=10.674 (0.16943 )1.852

(140 )1.852∗(0.203 )4.87+0.73(1.34)2

2∗9.81

 PCA=242.12 5g

m2

COO:

 P "apor de agua (206 c )=136.2 5g

m2 < PCA=242.12

 5g

m2

 2o e8isteca"itación