Sifon de mas de 10 metros

[Serralmus]

Un saludo a todos, tengo un problema con el intento de sacar agua de un pozo mediante sifon de unos 13 metros, por lo que llevo leido no se puede debido a que la presión en el punto más alto de la tubería cae por debajo de la presión de vapor del agua, haciendo que esta hierva. La opcion de poner una bomba en el punto de descarga del agua consiguiendo mas presion de agua de salida ayudaria a la presion de la colunna de agua? La tuberia sera de unos 50 metros de longitud y la bomba el poder de succion en vacio es alrededor de 7 metros, aunque en este caso no succionaria en vacio puesto que la tiberia estaria llena y vendria en bajada.
muchas gracias

[Abdulai]

Con esa profundidad se suele usar bombas sumergibles.

[JCB]

Hola a tod@s.

Si he interpretado bien la situación que describes, el sifón tendría el siguiente aspecto:



El punto de descarga $3$, debe estar por debajo del punto de alimentación $1$. Esto se demuestra aplicando Bernoulli entre $1$ y $3$. Utilizando presiones manométricas o relativas, y sin considerar a las pérdidas de carga:

$\dfrac{v_3^2}{2g}=z_1-z_3$. Para que haya velocidad de descarga (o simplemente descarga), $z_1>z_3$.

Por otra parte, si ahora aplicamos Bernoulli entre el punto $1$ y el punto $2$ (utilizando también presiones manométricas o relativas, y sin considerar a las pérdidas de carga), se llega a:

$\dfrac{p_2}{\rho g}=z_1-z_2-\dfrac{v_2^2}{2g}=z_1-z_2-\dfrac{v_3^2}{2g}$, ya que $v_2=v_3$.

Suponiendo que el agua del pozo estuviese a una temperatura de $15\ ^{\circ}C$, la presión de saturación (o de vapor) en tablas, es $p_{sat}=1,7051\ kPa=1.705,10\ Pa$ (en valor absoluto). La presión de saturación relativa, sería $p_{sat.\ rel.}=-99.619,90\ Pa$ (considerando que la presión atmosférica es de $101.325\ Pa$), que correspondería a una altura en metros de columna de agua igual a

$h=\dfrac{-99.619,90\ Pa}{999,1\ kg/m^3\cdot g}=-10,17\ m$.

Luego, $\dfrac{p_2}{\rho g}=z_1-z_2-\dfrac{v_3^2}{2g}>-10,17$

$z_1-z_2>-10,17+\dfrac{v_3^2}{2g}$

$z_2-z_1<10,17-\dfrac{v_3^2}{2g}$. Es decir, $z_2-z_1$ siempre deberá ser inferior a $10,17\ m$, para que haya un mínimo de descarga. Con $z_2-z_1=13\ m$, no funcionaría ni siquiera el sifón teórico.

Como dice Abdulai, se debería emplear una bomba sumergida.

Saludos cordiales,
JCB.