Comportamiento de un drenaje

[elhazedor]

Hace unas semanas monté un sencillo sistema de drenaje en una maceta que tengo en casa, para evitar molestias a mis vecinos si me pasaba con el riego. Adjunto un dibujo con el montaje.

Ha estado funcionando perfectamente hasta hace unos días, cuando dejó de drenar. La base de la maceta volvía a llenarse de agua y reapareció el molesto goteo. En un primer momento pensé que podía haberse obstruido, así que lo limpié… pero no era eso. El agua —a pesar de atravesar un palmo de tierra— salía muy limpia, y al revisar el sistema se veía claramente que no había ninguna obstrucción.

Esta mañana ha vuelto a ocurrir y he hecho un descubrimiento que, al menos para mí, ha sido sorprendente: si la salida inferior del tubo está cubierta por dos dedos de agua, el sistema no desagua. Esto no es una impresión: lo he comprobado varias veces. El drenaje solo funciona si levanto la salida del tubo por encima del nivel del agua acumulada.

Soy una persona muy curiosa, me gusta observar y hacerme preguntas sobre lo que ocurre en mi día a día. Y aunque imagino que debe haber una explicación sencilla que se me escapa, recurro a personas con conocimientos en física porque no consigo entender cómo 80 cm de columna de agua pueden quedar bloqueados por apenas unos centímetros de agua en la botella recolectora.

Algunas aclaraciones:

• El tubo tiene un diámetro interior de 4 mm.
• La botella recolectora no acumula presión; el tubo entra con cierta holgura, y la tapa de la botella (una especie de tupper) queda cerrada pero con pequeñas aberturas.

¡Gracias a todos!

[Richard R Richard]

Hola, no estoy completamente seguro, pero creo que el problema está en la tensión superficial del agua y en la contrapresion de la manguera, me explico la manguera de desagüe es de diámetro pequeño y cuando desciende una gota obstruye la salida de la siguiente.
Si el esquema es fiel a lo que nos comentas, prueba con que la manguera de desagüe, penetre por la boca de la botella solo uno o dos centímetros y no hasta el fondo de la botella, es decir que el goteo ocurra dentro de la botella, eso liberará la circulación de aire dentro de la manguera de la contrapresion de la tensión superficial de las grandes gotas, y haciendo que cualquier gota formada que cubra todo el diámetro de la manguera, no sea el tapón de la siguiente.
Y por la dudas aclaro, es fundamental que en ningún sector de la manguera tenga un nivel superior a la bandeja colectora de la maceta.
Procura que la manguera tenga siempre nivel descendente en todo su recorrido.

También funcionaría con una manguera mas grande en diámetro, pero mejor probar lo anterior antes de cambiarla.

Cuéntanos si funciona o espera nuevas ideas.

Saludos

[elhazedor]

Gracias por tu respuesta, Richard.

Ninguna parte de la manguera está en ascenso; el dibujo es relativamente fiel al recorrido real.

La solución es exactamente la que tú das: acortando la manguera y evitando que se sumerja, ahora funciona correctamente.

En cuanto a la razón física por la que ocurre (tengo cero conocimientos en la materia):
Si el problema lo provoca la tensión superficial, entiendo que, en cierto modo, la gota que inicia el descenso en el tubo encuentra una oposición, porque en el extremo final tiene que formarse una burbuja. Esa formación sería como inflar un globo: hay que vencer cierta resistencia o energía para crear la burbuja en la salida. Con tu explicación sobre la tensión superficial, me he imaginado ese símil… ¿podría ser algo así?

[Richard R Richard]

Hola, aver si puedo explicar lo que "creo" es lo que te pasaba, cuando se sumerge la punta de la manguera por debajo del nivel de líquido, la única oportunidad que tiene el aire al interior de salir es por el extremo superior, tienes dos situaciones, si el líquido forma un película sobre la superficie de la manguera éste por gravedad y diferencia de densidad entre aire y agua descenderá hasta la botella, allí se unirá al líquido y como debe igualarse la presión interna atmosférica, descarga el fluido ,por lo que el nivel de la botella sigue subiendo.
Pero que pasa si la manguera es pequeña, si la manguera se moja en toda la sección, se puede formar una gota,que obstruye el paso del aire, luego solo el pequeño peso de la gota tiene que rivalizar con la tensión superficial del mojado de la manguera, cuanto mas pequeño el diámetro mayor el efecto, esto hace que se equilibre la presión en el tubo con la presión necesaria para romper la gota, que suele ser bastante mayor a ese metro de desnivel, ese desnivel genera presión, pero si permanece inferior a un límite la gota no avanza, y el flujo se detiene, solo continuará cuando el nivel de líquido en la bandeja colectora sea alto, razón por la cual el nivel allí asciende y desborda provocando lo que no deseas.

Me alegra haber atinado a la primera, Saludos

[elhazedor]

Gracias por tu aclaración Richard, ahora lo entiendo.

Un saludo