Sifão

CURSO: Engenharia Civil

DUPLA: Muriel e Otávio

INTRODUÇÃO

                Sifão é uma ferramenta para transportar um fluido somente utilizando a gravidade e uma diferença de pressão, há várias formas de iniciar um sifão, sendo por uma pressão aplicada artificialmente ou ocupando todo conduto com o fluido. É interessante conhecer seu funcionamento, assim como sabiam os romanos.

HISTÓRIA

                Os romanos por desenvolverem um que viria a ser o concreto, puderam aperfeiçoar muitas tecnologias, como os aquedutos que traziam água de várias regiões. Porém, pela variação do relevo impedia o curso de água em alguns desníveis,     entre morros ficava inviável a construção de uma ponte, então descobriram que se fizessem uma tubulação fechada que contornava a superfície, e que houvesse uma diferença de altura entre o início e fim do escoamento, a água contornaria a superfície e continuaria seu caminho, é o mesmo princípio do sifão, só que invertido. No entanto os canos eram de chumbo, material com baixa temperatura de fusão viabilizando sua produção, que era muito caro há dois mil anos, então o uso de sifão invertido nos aquedutos era incomum.

Fonte: SCHRAM et al.

               

FUNCIONAMENTO

                               Imaginando uma situação simples entre dois recipientes, um contendo o fluido que será transportado, e outro onde será recebido. O conduto é posicionado nas duas extremidades, a primeira dentro do fluido e este precisa estar sob pressão, essa seria atmosférica. Já a segunda precisa estar abaixo da primeira, também sob a pressão, para iniciar o sifão é preciso criar uma pressão negativa, ou seja, um vácuo na segunda extremidade, geralmente é utilizado a boca ou submergindo o conduto no fluido. O sifão só funciona porque a coluna de fluido indo para a segunda extremidade gera uma pressão maior que a primeira, a pressão atmosférica se soma com a pequena pressão da coluna de fluido, suficiente para continuar deslocando o fluido, até que as duas pressões se equilibrem; a primeira extremidade sendo retirada de dentro do fluido, então a pressão atmosférica irá ocupar o conduto e equilibrar as pressões, ou que as duas extremidades de fluidos fiquem à mesma altura.

Fonte: VERTCHENKO et al.

                Sumariamente o fluido vai buscar equilibrar as pressões, para isso tentar equilibrar as alturas, já que ambas estariam sob pressão atmosférica. A altura em (d) é diretamente proporcional à vazão e velocidade. Para determinar a velocidade (V) em que o fluído irá se encontrar na saída do sistema, basta aplicarmos uma das fórmulas de Bernoulli, ficando assim com a equação:

, sendo gravidade(g) e altura (d). Essa é simplificada da equação principal, se originou devido a entrada e a saída do sistema serem expostas a pressão atmosférica. Para um resultado mais preciso, deve-se levar em conta a perda de carga do fluído pelas paredes da tubulação e também a viscosidade do fluido. Conhecendo essa equação percebe-se que a velocidade é diretamente proporcional a vazão (Q), para o caso de a área (A) transversal do conduto não variar.

 

CONCLUSÃO

                Após essa breve apresentação pode-se imaginar os relevantes usos para um sifão, é comumente utilizado para transferir combustível de forma caseira, e também em alambiques, quando o movimento dos barris é impossível. Em relação a construção civil, o esgotamento de tanques que não podem ser tombados, esvaziamentos de caixas de água no alto de edifícios, e outras aplicações em situações em que bombas de recalque não são uma boa opção.

REFERÊNCIAS

VERTCHENKO, Lev; DICKMAN, Adriana e FERREIRA José.  TRANSFERÊNCIA DE FLUIDO POR MEIO DE UM SIFÃO VS. APLICAÇÃO DA EQUAÇÃO DE BERNOULLI. Setembro de 2003, PUC-MG.

SCIENCEONLINE. THE SIPHON. outubro, 2010.(0:47-1:23). Dísponivel:.(gif)

SCHRAM, Wilke; OPSTAL, Driek; PASSCHIER, Cees. ROMAN AQUEDUCTS.