Soy un novato en el diseño de sistemas de agua, pero actualmente me encuentro con la situación exacta que se muestra a continuación en mi terreno, y necesito saber si la gravedad por sí sola es suficiente para llenar el tanque 2 desde el tanque 1, ya que ya he experimentado el reflujo.
Por favor, eche un vistazo a esta imagen:
Nota: no nos preocupemos por cómo se está llenando el Tanque 1, ya que probablemente no importe - sólo me aseguré de no utilizar nunca un diámetro de tubería inferior a 0,5" entre el Tanque 1 y el Tanque 2.
Como puedes ver:
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Mi fuente de agua es el desbordamiento del tanque 1
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He colocado un tubo de 1" de diámetro en el primer tramo "cuesta abajo" de mi camino
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El segundo tramo, el más largo, es un tubo de 0,5" de diámetro
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El sistema se "alimenta" sólo con la gravedad
Preguntas
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¿Falta alguna variable (por ejemplo, la longitud del camino?) en mi dibujo para resolver este sistema? (¿Cuáles son las variables importantes?)
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El caudal en el origen (el desbordamiento del depósito 1) puede ser casi 0. ¿Cómo influye esta variable en el sistema? (¿Un mayor caudal en la fuente puede ayudar a subir los tramos "cuesta arriba" entre los depósitos?)
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¿Es importante la variable "cabeza"?
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Utilicé un tubo más grande para el primer tramo en un intento de "hacer más peso" y crear suficiente presión para subir la pequeña cuesta arriba que sigue. ¿Debería limitar el uso de ese tubo más grande estrictamente a la sección de bajada, y tiene realmente sentido haber utilizado un tubo más grande en absoluto?
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Su variable "Cabeza" es sin duda la más importante. Hay que llevarla lo más lejos posible. Creo que sería preferible evitar los tramos ascendentes. Después de todo, antiguo acueducto romano fueron todos construidos con una pequeña, pero siempre negativa, pendiente.
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Sí, de hecho mi entendimiento actual sobre la variable de la cabeza es: "Dado que el caudal y la presión son casi 0 en la fuente -la fuente es el desbordamiento del depósito 1-, la dinámica de los fluidos es tal que la tubería descendente debe llenarse primero de agua antes de que la presión sea suficiente para empujar el agua en los siguientes tramos ascendentes. Por lo tanto, en esta situación concreta, la "cabeza" (es decir, el aumento de la presión) sólo existe de forma condicional. ¿Es cierto?
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Una nota más: lamentablemente no puedo jugar con la variable de la cabeza. Ya está configurada, y sé que es bastante pequeña aunque no la he medido. Sin embargo, sé que está ahí, porque en una de mis pruebas pude conseguir que saliera agua en el tanque 2.
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Si el desbordamiento del tanque 1 es grande, las tuberías se llenan de agua, y hay llegada de agua al tanque 2. Si, después de esto, el desbordamiento del tanque 1 se convierte en cero, habrá un nivel de agua residual en la tubería de bajada. Por lo tanto, hay una especie de estado transitorio. Pero si el desbordamiento en el tanque 1 vuelve a ser no nulo, el agua llena progresivamente todas las tuberías, etc... Si el agua llena todas las tuberías, la diferencia de presión entre 2 puntos dependerá de la diferencia de altura (del agua). Quizás, sería interesante pedir consejo a un fontanero. Ellos tienen una inteligencia práctica para este tipo de cosas
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Si la entrada fuera garantizado para estar bajo el agua en todo momento, y si usted comenzó la tubería sin bolsas de aire significativas, entonces usted tendría un trabajo sifón que funcionaría aunque partes de la tubería estuvieran por encima del nivel de entrada hasta 10 metros. Pero tal vez necesite más robustez.
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Dado que la entrada es el desbordamiento del tanque 1, sé que no está "bajo el agua", por lo que creo que no podemos considerar esta condición como un hecho, por desgracia.
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Por cierto, incluso es posible hacer que el agua fluya hacia un tanque más alto sin usar una bomba, aunque sólo se puede elevar una fracción, el resto se vierte más abajo. Véase el problema 15 del capítulo 11 de este libro: lightandmatter.com/lm
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Gracias Ben, lo comprobaré. Y gracias por tus libros gratuitos.
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Vale, he revisado el libro y he entendido que estáis hablando del ariete hidráulico. Este sistema sería fantástico si mi fuente de agua fuera un arroyo y/o si pudiera permitirme perder el agua que debe ser escupida para que el ariete funcione...
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Yo me plantearía un truco que cerrara herméticamente el agua en el rebosadero ,cuando bajara el nivel, atrapando el agua en toda la tubería y manteniendo el sifón preparado para el rebosadero. Se podría diseñar un flotador mecánico para hacer esto, aunque la estanqueidad necesitaría experiencia.
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Habría que cebarlo una vez con una bomba, supongo.