Presentación proyecto drenado tanques

TEMA: DRENADO DE UN TANQUE

Introducción.

En este proyecto se quiere analizar la efectividad de drenado de un tanque según su geometría y la posición de la tubería que va a la red de distribución de la vivienda (Niple), comparando los resultados con situaciones experimentales a escala y mediante procesos matemáticos aplicados a este que son algunas ecuaciones diferenciales para saber que geometría y posición es más efectiva. También se pretende tener en cuenta el factor arquitectónico, para al comparar los resultados experimentales, teóricos y arquitectónicos para saber cual es el más efectivo al momento de implementarlo en una construcción de vivienda donde se use este tipo de almacenamiento de agua potable.

Marco teórico.

La ecuación conocida en hidrodinámica como la Ley de Torricelli establece que la velocidad (ʋ) de flujo o salida del agua atraves de un agujero de bordes agudos en el fondo de un tanque lleno hasta una altura (h) es igual a la velocidad de un objeto que cae libremente

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Donde la aceleración es la gravedad.

Según el Teorema de Torricelli, la razón con la que el agua sale del agujero se puede expresar como el área del orificio de salida por la velocidad del agua.

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Si A(h) se denota el área transversal horizontal del tanque a la altura h, aplicando el método de volumen por secciones

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Derivando respecto a t y aplicando el teorema fundamental del cálculo

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Comparando ecuaciones

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Ecuación diferencial de varias variables separables la cual al resolver sujeta a la condición inicial h para tiempo t=0 permite obtener la variación de altura del líquido en el tanque en función de tiempo.

Hipótesis

La geometría del tanque y ubicación del niple influye físicamente en el drenado del tanque.

Los tanques de geometría cónica y niple en su inferior pueden ser los menos efectivos en el almacenamiento y con vaciado más rápido, mientras que los de geometría de prisma su vaciado puede ser menos rápido.

Metodología.

Para este proyecto se va hacer uso de tres tipos de geometría de tanques y dos de niple, con estas combinaciones saber cuál es la posición y geometría de tanques más eficiente en el vaciado y más eficiente en el almacenamiento del agua, de igual forma determinar arquitectónicamente cual es la que da un mejor aspecto y su ubicación más fácil al momento de instalarla en una vivienda.

A continuación se muestra cuáles son las geometrías y posiciones a evaluar experimental y teóricamente en este proyecto:

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