hojacalculosifon
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DISEÑO DE SIFON INVERTIDO
2.- DATOS DE CANAL AGUAS ARRIBA Y AGUAS ABAJO
Z = 1.5 g = 9.81
Q = 1S = 0.001
b = 1 m
n = 0.025
Y = 0.700 m
A = 1.4350
V = 0.7 m/s
0.0249745 m
A=Y(b+ZY) Pm = b + 2Y*(1+Z2)(1/2)T = 3.1 m
Km. 0 + 30 46.725 m.s.n.m.
m3/s
m3/s
m2
V2/2g=
La pendiente aguas arriba y aguas abajo es de 1 %0 y las cotas según el perfil del canal son:
Q=1n∗A∗R
23∗S
12
Calculo del kilometraje del punto B (final de sifon)
Km. 0 + 70 46.443 m.s.n.m.
3.- SELECCIÓN DEL DIAMETRO DEL TUBOAsumimos velicidad = 1.5 m/s
A = Q
= 0.6666666667VPOR SER DE SECCION CUADARADA
A = D1 = 0.922 m
Escogemos ### mEl nuevo valor del area seraA = 0.656674
La velocidad de diseñoV = 1.523 m/s
0.118196 m
4.- LONGITOUD DE TRANSICION AL SIFON CUADRADO
b + 2 Z Y 3.1 m0.9144 m
Lt = T1 - T2 para α/2 = 252 tg(α/2)
Lt = 2.344 m
Lt = 4 Di = 3.6576 3.70 mEscogemosLt = 3.70 mα/2 = 16.454577 º
5.- NIVEL DE AGUA EN 1 Hay 6.41 mPor datos topograficos cota de fondo es = 46.719 m.s.n.m.El nivel de agua en 1 es = 46.719 + Y El nivel de agua en 1 es = 47.419 m.s.n.m.
6.- COTA DE FONDO EN 2 α = 12 ºCota de fondo en 2 = Cf 1 -(Hte - 1,5hv)
Hte = Di
= 0.935Cos α
1,5hv = =0.13983190077 m
2g 2gCota de fondo en 2 = 46.344 m.s.n.m.
7.- COTA DE FONDO EN 312 º escogido previamente
Longitud inclinada del primer tramo del sifo L= 5.00 mh = 1.0395585
Cota de fondo en 3 = 45.304 m.s.n.m.
m2
πL2 /4
m2
V2 = 2 g
T 1 = T 1 = T 2 =
(Vt2-V12)
α1 =
8.- COTA DE FONDO EN 4longitud del tramo horizontal = 10.00 mdiferencia de nivel = 0.05Cota de fondo en 4 = 45.254 m.s.n.m.
9.- COTA DE FONDO EN 512 º
Longitud inclinada de segundo tramo del sifon = 4.000 mdiferencia de nivel = 0.83164676327 mCota de fondo en 5 = 46.086 m.s.n.m.
10.- CALCULO DEL VALOR DE P EN LA SALIDAEl maximo valor de P en la salida es D / 2 = 0.4572 mDe otro lado se tiene que la cota en 6 sera : 46.436 m.s.n.m.cota en 6 - cota en 5= 0.349982 m Escogemos el valor de P = 0.350 mPara que la cota en 6 de la transicion conisida con la de la rasante del canal
11.- INCLINACION DE LOS TUBOS DOBLADOS
A LA ENTRADA =4.890 = 4.701.040
4.7 : 1 es mas plano que 2 : 1 ; se acepta la inclinacion
A LA SALIDA =3.912 = 4.700.832
4.7 : 1 es mas plano que 2 : 1 ; se acepta la inclinacion
12.- CARGA HIDRAULICA DISPONIBLE Cota 1 + Y = 47.419 m.s.n.m. Cota 6 + Y = 47.136 m.s.n.m.Carga disponible = 0.283 m
13.- CALCULO DE LAS PERDIDAS DE CARGA dife.V = 0.0932213
Perdidas por entrada = 0.037Perdidas por salida = 0.061 Se tomaran los coeficientesPerdidas por friccion = 0.061 de una transicion tipo IVPerdidas por codos = 0.022SUMATORIA DE PERDIDAS = 0.18086Para mayor seguridad las perdidas totales se incrementan en 10%
perdidas = 0.199
podemos verificar que :(carga hidraulica disponible) - (las perdidas totales son) = 0.084lo que significa que no habra problemas hidraulicos
14.- CALCULO DE LA SUMERGENCIA A LA SALIDAAltura de sumergencia:Y+ P-Hte = 1.050 - Hte
Hte = Di
Hte = 0.9348Altura de sumergencia:Y+ P-Hte = 0.1152Este valor no debe execder a : Hte/6 = 0.156 m
0.1152 < 0.15580470666
α2 =
Cos α2
Se acepta el valor de sumergencia puesto que es menor a la altura permisible15.- LONGITUD DE PROTECCION DE ENRROCADOLp = 3 Di = 2.74 » 2.8 m
El proyecto preliminar trazado en la Fig. 4.13., se considera la solucion al problema puesto que cumple con los requisitos hidraulicos
DISEÑO DE SIFON INVERTIDO
Pm = b + 2Y*(1+Z2)(1/2)
y las cotas según el perfil del canal son:
Q=1n∗A∗R
23∗S
12
Se tomaran los coeficientesde una transicion tipo IV
El proyecto preliminar trazado en la Fig. 4.13., se considera la solucion al problema puesto que
FIG. 4.13
DATOS
Km. 1 + 030 COTA: 46.725
km. 1 + 070 COTA: 46.443
Km. 1 + 050
3.00 m 7.20m
47.419 m 47.533
46.719 1.5:1 1.20
46.344 0.9144
45.304
3.70 m 4.89 m 10.00 m
1 2 3
a1=12°
h1 = 5.00 m
FIG. 4.13 SIFON INVERTIDO
Km. 1 + 050
3.00 m
47.533 47.136
1.5:1
46.086
5% 45.254
= 12 °
3.912 m 3.70 m
4 5 6
a2
h2 = 4.0
0 m