DISEÑO HIDRAULICO DE UN SIFON INVERTIDO INGENIERIA CIVIL UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DISEÑO HIDRAULICO DE UN SIFON INVERTIDO HIDRAULICA …Descripción completa
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Descripción: Explicación paso a paso para determinar el desplazamiento de un punto de la estructura usando el Método del Trabajo Virtual.
Descripción: Suponga que en el mercado se consiguen 3 tipos de gaseosas colas que son: coca cola, Pepsi cola y big cola
Descripción: calculo de un sifón
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Descripción: diseño de columnas
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Descripción: centrales
Descripción: Diseño de Platea de Cimentación
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Ejemplo1: Diseñar un sifón invertido en el cruce de un canal con la panamericana las caracteristicas del cruce se presenta en la fig. 1 y las caracteristicas del canal arriba y aguas abajo del cruce son: Z= 1.5 Q= 1 m3/s S= 0 .0 0 1 b= 1 m n= 0 .0 2 5 Y= 0.7 m V= 0.7 m/s 2
V /2g=
0 .0 2 5
m
La pendiente aguas arriba y aguas abajo es de 1 o/oo y las cotas según el perfil del canal son: 4 6 .7 2 5 m.s.n.m Km. 1+030 = Km. 1+070 = 4 6 .4 4 3 m.s.n.m
SOLUCION: Con la información topografica del perfil del terreno en el cruce y el perfil del canal, se efectua el dimensionamiento previo de la figura adjunta, el cual cumple con los requisitos hidraulicos necesarios, se puede aceptar como solución al problema, en caso contrario se los ajustes necesarios. 1. Selección del diámetro del tubo Asumimos una velocidad de : V= 1.5 m/s
A=Q/V=
0.67
m/s
D=raiz(4Q/V*PI())= el nuevo valor del area será:
0.92
escogemos Di=36" =
0.9144
m
2
A=D *PI()/4= 0.656692893 y la velocidad de diseño: V=Q/A= 1.52 m/s 2
V /2g =
0.118
m
2. Longitud de transiciones T1=b+2ZY= 3.1 T2= 0.9144 Lt = T1-T2/(2tagα/2) = 2.34 Lt=4Di= 3.66 m = α/2= 16.5
α/2= 25 3.7 m.
3. Nivel de agua en 1 Del Km 1+030 al punto 1 según la Fig. 2 adjunta, hay 6.41m. , luego la cota de fondo en 1 será: 46.725-(6.41*0.001) = 46.719 msnm El nivel del agua en 1: 46.719+0.7 = 47.419
Cota de fondo en 2: 47.419-(Hte+1.5hv) Hte = Di/cos12° = 0.935 2
2
1.5hv=1.5(Vt /2g-v1 /2g)= Cota de fondo en 2:
m.
0.14 46.344
msnm
4. Cota de fondo en 3 12 escogido previamente α= sen12=h/5 h= 1.04 m. luego: 46.344-1.04 = 45.304 cota de fondo en 3: 45.304 msnm 5. Cota de fondo en 4 Longitud de tubo horizontal: 10 m. 10*0.005= 0.05 45.304-0.05= 45.254 Cota de fondo en 4= 45.254 msnm. 6. Cota de fondo en 5 12 α= sen12=h/4 h= 0.832 Luego: 45.254+0.832= Cota de fondo en 5:
46.086 46.086 msnm.
El máximo valor en P en la entrada debe ser 3/4D y en la salida 1/2"D; luego P en la salida: P=D/2= 0.4572 De otro lado se tiene que la cota en 6 será: La distancia entre el punto 6 y el km 1+070: 7.388 La cota en 6 es : 46.443-S*7.388 = 46.436 msnm Cota6-cota5= 0.350 m
Escogemos el valor P= 0.350 m Para que la cota 6 de la transición coincida con la rasante del canal. 7. inclinación de los tubos doblados (codos)
A la entrada: 4.89/1.04 = 4.70 4.7:1 es mas plano que 2: 1, se acepta la inclinación A la salida: 3.912/0.832 =
perdidass por fricción:f L/D Vt /2g = f= 0.026 L= 19 m D= 0.9144 m Perdidas por codos : 2
0.0606 0.064
α= 12
hcod=
0.022
H= 0.1833 Para mayor seguridad las pérdidas totales se incrementaran en un 10% Luego: 1.1*0.1833 = 0.201635 < 0.283 OK. significa que no habra problema hidraulico. 10. Cálculo de la sumergencia a la salida Altura de sumergencia : (0.7+0.35)- Hts =
0.115
Hts=Di/cos12°= 0.935
este valor no debe exceder a: Hts/6= 0.156 Luego: 0.115 < 0.156 se acepta el valor de sumergencia puesto que es menor a la altura permisible
