Cav6.docx

La cavitación o aspiraciones en vacío es un efecto hidrodinámico que se produce cuando se crean cavidades de vapor dentro del agua o cualquier otro fluido en estado líquido en el que actúan fuerzas que responden a diferencias de presión, como puede suceder cuando el fluido pasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompresión del fluido debido a la conservación de la constante de Bernoulli. Puede ocurrir que se alcance la presión de vapor del líquido de tal forma que las moléculas que lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formándose burbujas o, más correctamente, cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presión e implosionan (el vapor regresa al estado líquido de manera súbita, «aplastándose» bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas de gran energía sobre una superficie sólida que puede resquebrajar en el choque. La implosión causa ondas de presión que viajan en el líquido a velocidades próximas a las del sonido, es decir independientemente del fluido la velocidad adquirida va a ser próxima a la del sonido. Estas pueden disiparse en la corriente del líquido o pueden chocar con una superficie. Si la zona donde chocan las ondas de presión es la misma, el material tiende a debilitarse estructuralmente y se inicia una erosión que, además de dañar la superficie, provoca que ésta se convierta en una zona de mayor pérdida de presión y por ende de mayor foco de formación de burbujas de vapor. Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared sólida cuando implosionan, las fuerzas ejercidas por el líquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy altas, ocasionando picaduras sobre la superficie sólida. Nótese que dependiendo de la composición del material usado se podría producir una oxidación de éste con el consiguiente deterioro del material. El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y vibraciones, dando la impresión de que se tratara de grava que golpea en diferentes partes de una máquina. Se puede presentar también cavitación en otros procesos como, por ejemplo, en hélices de barcos y aviones, bombas y tejidos vascularizados de algunas plantas. Se suele llamar corrosión por cavitación al fenómeno por el que la cavitación arranca la capa de óxido (resultado de la pasivación) que cubre el metal y lo protege, de tal forma que entre esta zona (ánodo) y la que permanece pasivada (cubierta por óxido) se forma un par galvánico en el que el ánodo (el que se corroe) es la zona que ha perdido su capa de óxido y cátodo la que la mantiene.

Índice [ocultar]

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1Introducción 2Problemas 3Bombas y hélices o 3.1Cavitación de succión o 3.2Cavitación de descarga 4Plantas 5Véase también 6Referencias 7Enlaces externos

Introducción[editar] El proceso físico de la cavitación es casi exactamente igual que el que ocurre durante la ebullición. La mayor diferencia entre ambos se debe a presión y temperatura dentro del diagrama de fases. La ebullición eleva la presión de vapor del líquido por encima de la presión ambiente local para producir el cambio a fase gaseosa, mientras que la cavitación es causada por una caída de la presión local por debajo de la presión de vapor que causa una succión. Para que la cavitación se produzca, las «burbujas» necesitan una superficie donde nuclearse. Esta superficie puede ser la pared de un contenedor o depósito, impurezas del líquido o cualquier otra irregularidad, pero normalmente ha de tenerse en cuenta la temperatura del fluido que, en gran medida va a ser la posible causa de la cavitación. El factor determinante en la cavitación es la temperatura del líquido. Al variar la temperatura del líquido varía también la presión de vapor de forma importante, haciendo más fácil o difícil que para una presiónlocal ambiente dada la presión de vapor caiga a un valor que provoque cavitación. Estudia la posición que deben tener las máquinas hidráulicas, respecto al nivel del agua, en el depósito de succión o en el canal de restitución para evitar la cavitación. El enfoque se hace tomando como nivel de referencia un punto determinado de la bomba o la turbina. Se analizan distintos parámetros y conceptos asociados a la cavitación como son: la carga positiva neta en la succión y se presentan las limitaciones que dichos conceptos y parámetros tienen en el sentido de extrapolar resultados siguiendo las leyes de semejanza. Se destaca la necesidad de investigar mas las limitaciones del coeficiente de cavitación en las turbinas y se propone una relación nueva que permita estimar la carga estática como bomba de una máquina reversible, a partir de los valores del coeficiente de cavitación de la máquina operando como turbina

Problemas[editar]

Daño por cavitación de una turbina Francis.

La cavitación es, en la mayoría de los casos, un suceso indeseable. En dispositivos como hélices y bombas, la cavitación puede causar mucho ruido, daño en los componentes y una pérdida de rendimiento. Este fenómeno es muy estudiado en ingeniería naval durante el diseño de todo tipo de barcos debido a que acorta la vida útil de algunas partes tales como las hélices y los timones. En el caso de los submarinos este efecto es todavía más estudiado, evitado e indeseado, puesto que imposibilita a estos navíos de guerra mantener sus características operativas de silencio e indetectabilidad por las vibraciones y ruidos que la cavitación provoca en el casco y las hélices. El colapso de las cavidades entraña gran cantidad de energía que puede causar un daño enorme. La cavitación puede afectar a casi cualquier material. Las picaduras causadas por el colapso de las cavidades producen un enorme desgaste en los diferentes componentes y pueden acortar enormemente la vida de la bombas o hélices. Además de todo lo anterior, la creación y posterior colapso de las burbujas crea fricción y turbulencias en el líquido. Esto contribuye a una pérdida adicional de rendimiento en los dispositivos sometidos a cavitación.

 La cavitación se presenta tam Estudio Cartográfico. Para la elaboración de este estudio se debe de recoger la información cartográfica del área en el que se va a realizará el proyecto, atendiendo a estudios regionales y acudiendo al Instituto Geográfico  Estudio Geotécnico. Es esencial llevar a cabo una evaluación geológica y geomorfológica del área en el que se va a realizar el proyecto, ya que el origen geológico de los materiales del suelo establece sus características físicas, por lo que se debe conocer lo mejor posible la composición y calidad de dicho terreno y así definir el lugar óptimo para la edificación de las obras civiles, su cimentación y el material disponible para su construcción, que debe ser en lo posible, extraíble en la zona del proyecto (Fletcher, 1988).  Estudio Hidrológico. Para llevar a cabo de forma correcta el proyecto de un aprovechamiento, es fundamental conocer el régimen de caudales del río, en la zona próxima a la toma de agua, para calcular el caudal de diseño adecuado y definir el equipamiento a instalar, de manera que la energía producida sea la máxima posible en función de la hidrología. Las estaciones de aforo son las responsables de realizar esta medición y registro de los caudales instantáneos que circulan por el tramo del río donde están ubicadas. A partir de esta recopilación se determinan los caudales máximos, medios y mínimos diarios correspondientes a un gran número de años, con los que se elaboran series temporales agrupadas por años hidrológicos.

 Realizaremos el balance hídrico de nuestra cuenca, esto con la finalidad de:  Contar con la cantidad de agua disponible en la cuenca de Cerro de Pasco  Al obtener el agua disponible diseñaremos la presa (Embalsamiento) esto con la finalidad de regular el caudal necesario para poder cubrir con la demanda eléctrica obtenida bajo estudios previos

PASOS PARA DETERMINAR EL TRAZO DE LÍNEA DE CONDUCCIÓN Y CAÍDA DE UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA.

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Escogemos y descargamos la carta que corresponde al lugar donde trabajaremos. Exportamos la carta al civil3D y realizamos los correspondientes formatos. Escogemos y delimitamos la cuenca que trabajaremos teniendo en cuenta la correspondiente caída que requeriremos. Una vez delimitado la cuenca realizamos el trazo correspondiente teniendo en cuenta la pendiente de 2%.

bién en el fondo de los ríos donde se genera a partir de irregularidades del lecho disociando el agua y el aire. Ambos son sometidos a presiones, dando lugar, este último, a burbujas que, con la fuerza del agua, se descomponen en tamaños microscópicos, saliendo disparadas a gran velocidad. Esto provoca un fuerte impacto en el lecho que puede ser de hasta 60 t/m². Su importancia radica en la constancia y repetición del fenómeno, lo que favorece su actuación. La cavitación es un proceso erosivo frecuente en los pilares de los puentes. Aunque la cavitación es un fenómeno indeseable en la mayoría de las circunstancias, esto no siempre es así. Por ejemplo, la supercavitación tiene aplicaciones militares como por ejemplo en los torpedos de supercavitación en los cuales una burbuja rodea al torpedo eliminando de

Cavitación de descarga[editar]

La cavitación de descarga sucede cuando la descarga de la bomba es muy alta. Esto ocurre normalmente en una bomba que está funcionando a menos del 10 % de su punto de eficiencia óptima. La elevada presión de descarga provoca que la mayor parte del fluido circule por dentro de la bomba en vez de salir por la zona de descarga. A este fenómeno se le conoce como slippage. A medida que el líquido fluye alrededor del rodete debe de pasar a una velocidad muy elevada a través de una pequeña apertura entre el rodete y el tajamar de la bomba. Esta velocidad provoca el vacío en el tajamar (fenómeno similar al que ocurre en un venturi) lo que provoca que el líquido se transforme en vapor. Una bomba funcionando bajo estas condiciones muestra un desgaste prematuro del rodete, tajamar y álabes. Además y debido a la alta presión de funcionamiento es de esperar un fallo prematuro de las juntas de estanqueidad y rodamientos de la bomba. Bajo condiciones extremas puede llegar a romperse el eje del rodete.

1.1.

COMO SE MIDE EL AIRE El portal toma la información de las mediciones en línea de las diez estaciones de vigilancia de la calidad del aire implementadas por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (Senamhi).

Adicionalmente, la información será compartida por las redes sociales oficiales del Ministerio del Ambiente (Minam). Como se sabe, son muchos los factores que afectan la calidad del aire que respiramos, como la presencia de sustancias contaminantes gaseosas o partículas generadas de manera natural o por actividades desarrolladas por el hombre.

1.2.

IMPORTANCIA Es importante destacar que este portal permite además conocer reportes recientes, los mecanismos que se usan para medirlo y saber cuáles son las acciones que se toman para disminuir la contaminación atmosférica en el Perú. Asimismo, la información es compartida por las redes sociales oficiales del Ministerio del Ambiente (MINAM) lo que contribuye con la gestión de la calidad del aire y el fortalecimiento de una ciudadanía ambiental informada y comprometida con la protección del aire.

2. CONCLUSIONES

 El Índice de Calidad del Aire (INCA) y el Sistema de Información de Calidad del Aire (INFOAIRE PERÚ). Ambas herramientas tienen como objetivo consolidar y difundir información de calidad del aire que producen las instituciones públicas y privadas, a través de mecanismos directos o registros históricos.  El INCA da a conocer a la población el estado actual de la calidad del aire, presentando la información de forma clara y amigable a través del INFOAIRE PERÚ. Para ello, califica el estado de la calidad del aire de una determinada zona y presenta la información en números y colores. Los valores del INCA fueron calculados tomando como referencia los Estándares de

Calidad Ambiental (ECA) y el valor umbral de aplicación de los Niveles de Estado de Alertas aprobados por la Autoridad de Salud.  El INFOAIRE es el portal web del Ministerio del Ambiente (Minam), que brinda información sobre la calidad del aire en nuestro país y permite conocer reportes recientes, mecanismos que se usan para medirlo y conocer cuáles son las acciones que se toman para disminuir la contaminación atmosférica; permitiendo que los tomadores de decisiones implementen las acciones pertinentes para mejorar la calidad del aire en sus respectivas ciudades.

Cómo calcular la potencia de un motor Pauline Gill Fecha actualizada 21 febrero, 2017

Los diseñadores de los diferentes tipos de motores de combustión interna se enfocan en las expresiones de fuerza y velocidad que mejor logren la potencia del motor para su propio contexto de uso. Los diseñadores de autos de carreras se concentran en producir un máximo de caballos de fuerza (hp) a extremadamente altas RPM (revoluciones por minuto). Los fabricantes de

motores diésel para camión buscan un torque (T) que cumpla con la carga y se produzca a bajas RPM. Lo que complica el asunto de la potencia de los motores de combustión interna es que ese torque máximo y los caballos de fuerza máximos no se producen regularmente a las mismas RPM, como con los motores eléctricos. Esto puede hacer que la comparación directa de los motores sea confusa.

Calculando la potencia de los motores de alto torque

1.

Define la aplicación del motor de alto torque. Por ejemplo, el motor diesel en un camión de cemento de 40 t puede producir 1800 libras pie (2440,47 Nm) de torque a 1200 RPM, haciéndolo extremadamente útil para mover el camión hacia arriba en las pendientes. Produce su máximo de 480 hp a 2000 RPM. Puedes calcular las expresiones de torque y de caballos de fuerza a ambas velocidades. 2. Calcula el torque de salida a 2000 RPM cuando se produce el máximo de caballos de fuerza. De acuerdo con las fórmulas de motor, T = hp x 5252/RPM. Introduciendo los valores conocidos T = 480 hp x 5252/2000 = 1260 libras pie (1708,33 Nm) de torque.

3.

Calcula la salida de caballos de fuerza a 1200 RPM cuando se produce el máximo torque. De acuerdo con las fórmulas de motor, hp = T x RPM/5252. Sustituyendo, hp = 1800 libras pie (2440,47 Nm) x 1200 RPM/5252 = 411 hp. 4. Compara los resultados de salida de potencia. A 1200 RPM, el motor pesado diésel produce 1800 libras pie (2440,47 Nm) de torque para lidiar con las cargas pesadas, y sólo 411 hp, mientras que a 2000 RPM, el motor sólo produce 1260 libras pie (1708,33 Nm) de torque mientras que desarrolla 480 hp. Para subir pendientes, el conductor usará las velocidades más bajas para mantener el motor a 1200 RPM para que jale mejor, y en la carretera tratará de mantener el motor cerca de las 2000 RPM para ganar velocidad.

Calculando la potencia de los motores de alta velocidad

1.

Define la aplicación del motor de alta velocidad. Un automóvil de carreras de Fórmula Uno puede producir 1200 hp a 16.000 RPM. Su máximo torque de 490 libras pie (664,35 Nm) a 5000 RPM se produce en un área de RPM que ni siquiera es útil para el conductor, quién cambiará las velocidades para mantener al motor en la curva máxima de los caballos de fuerza entre las 10.000 y 16.000 RPM.

2.

Calcula la salida de torque a 16.000 RPM, donde se producen los 1200 hp. T = 1200 x 5252/16.000 = 393.9 libras pie (534,06 Nm). 3. Calcula los caballos de fuerza producidos a 5000 RPM donde los 490 libras pie (664,35 Nm) se producen. En este caso, hp = 490 libras pie (664,35 Nm) x 5000 RPM/5252, que da como resultado 466,48 hp, ni siquiera cerca de la mitad de la cantidad de caballos de fuerza de este motor, donde la velocidad lo es todo. Consejos

Siempre insiste en los motores diésel de alto torque para mover cargas pesadas, y los de gran salida de alta velocidad para ganar las carreras de fines de semana. Advertencia

Siempre obedece las leyes de velocidad con los motores po