Análisis del caudal óptimo para el funcionamiento a tubo lleno en sistemas de drenaje pluvial sifónicos de edificaciones - Vasquez Peña, Julian Gustavo Adolfo (2025)
La presente investigación tiene como objetivo determinar el caudal óptimo en un sistema de drenaje sifónico, definido como el caudal máximo alcanzable al lograr el cebado completo del sistema, evitando el ingreso de aire. Para ello, se implementó un experimento con una motobomba que impulsa agua hacia un recipiente ubicado a 6 metros de altura, conectado a una tubería horizontal de 2.5 m y una vertical de 5.5 m. Se usó un plato antivortex para evitar turbulencias y un manovacuómetro en la línea horizontal para medir la presión. Se realizaron pruebas con tuberías de 2", 1½", 1¼" y 1", obteniéndose caudales experimentales de 5.71 l/s, 3.63 l/s, 1.94 l/s y 0.92 l/s, respectivamente. Para asegurar la mínima presencia de aire, se llenó el recipiente hasta un punto de referencia y se detuvo la bomba antes de iniciar la medición. Los cálculos se realizaron con la ecuación de Bernoulli y la de Darcy-Weisbach, usando el factor de fricción de Colebrook-White, mediante un proceso iterativo programado. Los caudales teóricos fueron 5.82 l/s, 3.44 l/s, 1.84 l/s y 0.88 l/s, con errores del 1.91%, 5.25%, 5.20% y 4.25%, validando la precisión del modelo al no haber aire. Las presiones experimentales fueron de -0.40 bar para los tres primeros diámetros y - 0.50 bar para Ø1". Las presiones calculadas fueron -0.35, -0.42, -0.40 y -0.37 bar, con errores de 12.03%, 7.11%, 0.12% y 25.94%, respectivamente.