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  • 1. INTITUTO TECNOLOGICO DE ZITACUAROMEJORAMIENTO DE SISTEMAS HIDRAULICOS ROBERTO RESENDIZ ARCHUNDIA 10 Diciembre 2012
  • 2. ÍNDICEINTRODUCCION.............................................................................................................................. 5PROBLEMÁTICA ............................................................................................................................. 6JUSTIFICACION .............................................................................................................................. 7OBJETIVO GENERAL ..................................................................................................................... 8 4.1. OBJETIVO ESPECIFICO ................................................................................................ 8DESARROLLO HISTORICO DE LA HIDRAULICA. ................................................................... 9 5.1. ETIMOLOGÍA .................................................................................................................... 9 5.2. HISTORIA .......................................................................................................................... 9 EGIPTO Y GRECIA ......................................................................................................................... 9 LOS ROMANOS .......................................................................................................................... 11 LA HIDRÁULICA EN LOS PAÍSES ÁRABES .................................................................................... 12 5.3. LA HIDRAULICA EN LA ERA MODERNA ................................................................. 13PRINCIPIOS BÁSICOS DE HIDRAULICA. ................................................................................ 17 6.1. DEFINICIÓN DE FLUIDO. ............................................................................................ 17 6.2. BOMBA HIDRÁULICA. .................................................................................................. 17 6.3. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS. ........................................................................... 18 MASA ESPECÍFICA, PESO ESPECÍFICO Y DENSIDAD. .................................................................. 18 VISCOSIDAD. .............................................................................................................................. 19 COMPRESIBILIDAD. ................................................................................................................... 20 PRESIÓN DE VAPOR. .................................................................................................................. 20 TENSIÓN SUPERFICIAL. .............................................................................................................. 20 6.4. FLUJO LAMINAR FLUJO TURBULENTO. ................................................................ 21 NÚMERO DE REYNOLDS ............................................................................................................ 21 PRESIÓN .................................................................................................................................... 22 2
  • 3. CAVITACIÓN .............................................................................................................................. 23 6.5. CAUDAL. ......................................................................................................................... 23 6.6. TEOREMA DE BERNOULLI. ....................................................................................... 24 6.7. EFECTOS EN MANGUERAS Y LANZAS. ................................................................. 25 6.8. PÉRDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS EN TUBERÍAS. ................................. 26 PÉRDIDAS PRIMARIAS. .............................................................................................................. 26 PÉRDIDAS SECUNDARIAS. ......................................................................................................... 26MAQUINAS HIDRÁULICA ............................................................................................................ 28 7.1. TIPOS DE BOMBAS. ..................................................................................................... 29 CENTRIFUGA.............................................................................................................................. 29 ROTATORIA................................................................................................................................ 29 RECIPROCANTE.......................................................................................................................... 29 7.2. BOMBAS CENTRÍFUGAS ............................................................................................ 30 LOS TIPOS DE BOMBAS CENTRIFUGAS. ..................................................................................... 30 7.3. BOMBAS ROTATORIAS............................................................................................... 31 ESTAS BOMBAS SE CLASIFICAN EN DOS GRUPOS. .................................................................... 31 TIPOS DE BOMBAS ROTATORIAS............................................................................................... 31 7.4. LAS BOMBAS RECIPROCANTES. ............................................................................ 32 LAS BOMBAS DE ACCIÓN DIRECTA HORIZONTAL SIMPLE Y DÚPLEX. ....................................... 33 BOMBAS DE POTENCIA. ............................................................................................................ 33 BOMBAS DE TIPO DIAFRAGMA. ................................................................................................ 34 7.5. LIMITACIÓN DE LA ALTURA SE SUCCIÓN DE UNA BOMBA CENTRIFUGA. . 35 7.6. CAVITACIÓN EN MAQUINAS HIDRAULICAS. ........................................................ 35 7.7. MOTORES PARA BOMBAS. ....................................................................................... 36 7.8. APLICACIONES DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS............................................ 36 3
  • 4. CONCLUSIONES........................................................................................................................... 38APARATO CRÍTICO. ..................................................................................................................... 39BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................... 40 4
  • 5. INTRODUCCIONPara el desarrollo de las civilizaciones atraves de la historia misma del serhumano, siempre sea involucrado con el agua ya que es vital liquido porexcelencia; por esto mismo se a desarrollado; desde crear sistemas de riegobásicos al hacer canales para el transporte del líquido mediante desniveles y lagran ventaja de contar con la fuerza de gravedad; hasta hoy en día en el cual ellíquido se transporta mediante tuberías pasándola a diferentes niveles mediantemaquinas hidráulicas facilitándole el suministro del vital líquido hasta la comodidadde tan solo abrir una llave y este salga.Es por eso que se ve necesario tener el conocimiento necesario de todos loselementos que influyen para el transporte del líquido; para que esta sea maneraadecuada, conociendo desde que es un fluido hasta a que se le llama maquinahidráulica. 5
  • 6. PROBLEMÁTICAEl mal manejo de sistemas hidráulicos y no saber certeramente su función, desdecómo trabaja un fluido dentro de este, así como cuál es la tubería indicada y lasmaquinas hidráulicas adecuadas para cada necesidad; provoca fugas y gastosexcesivos de energía así como de material usado por no ser el adecuado. 6
  • 7. JUSTIFICACIONEl siguiente investigación se realiza por la necesidad de saber a ciencia ciertacómo se constituye un sistema hidráulico ideal y el buen funcionamiento delmismo; conociendo los fundamentos básicos de los elementos que conforman unsistema hidráulico en toda su extensión como sistema, para mejorar muchos delos sistemas que existen en el país y así poder mejorar su funcionamiento paraoptimizar el servicio sin fugas además de disminuir los gastos excesivos deenergía. 7
  • 8. OBJETIVO GENERALConocer el funcionamiento óptimo de un sistema hidráulico ideal, asícomo laimportancia para aprovechar de manera eficaz el consumo de energías así comoel buen funcionamiento del sistema hidráulico. 4.1. OBJETIVO ESPECIFICOSe pretenderá asimilar el funcionamiento de un sistema hidráulico casero, paraidentificar posibles fallas en este.Se aprenderán los conceptos de: Propiedades básicas de un fluido. Y maquinas hidráulicas. 8
  • 9. DESARROLLO HISTORICO DE LA HIDRAULICA. 5.1. ETIMOLOGÍALa palabra hidráulicaviene del griego ὑ δϱ αυλικός (hydraulikós) que, a su vez,viene de tubo de agua, palabra compuesta por ὕ δωϱ (agua) y αὐ λός (tubo).Aplicación de la mecánica de fluidos en ingeniería, usan dispositivos quefuncionan con líquidos, por lo general agua y aceite como las maquinas ejemplo:caladora, carros, ETCEl vocablo Hidráulica proviene de dos palabras griegas: hidro, que significa agua yaulus que significa tubo, es decir etimológicamente la hidráulica estudia elmovimiento del agua por tuberías. Es la ciencia que estudia experimentalmentepor medio de cálculos, las condiciones del equilibrio y del movimiento de loslíquidos. 5.2. HISTORIA EGIPTO Y GRECIALas civilizaciones más antiguas se desarrollan a lo largo de los ríos másimportantes de la tierra, la experiencia y la intuición guiaron a estas comunidadesen la solución de los problemas relacionados con las numerosas obras hidráulicasnecesarias para la defensa ribereña, el drenaje de zonas pantanosas, el uso delos recursos hídricos, la navegación.En las civilizaciones de la antigüedad, estos conocimientos se convirtieron enprivilegio de una casta sacerdotal. En el antiguo Egipto los sacerdotes setransmitían, de generación en generación, las observaciones y registros,mantenidos en secreto, respecto a las inundaciones del río, y estaban encondiciones, con base en éstos, de hacer previsiones que podrían serinterpretadas fácilmente a través de adivinaciones transmitidas por los dioses. Fueen Egipto donde nació la más antigua de las ciencias exactas, la geometría que, 9
  • 10. según el historiador griego Herodoto, surgió a raíz de exigencias catastralesrelacionadas con las inundaciones del río Nilo.Con los griegos la ciencia y la técnica pasan por un proceso de desacralización, apesar de que algunas veces se relegan al terreno de la mitología.Tales de Mileto, de padre griego y madre fenicia, atribuyeron al agua el origen detodas las cosas. La teoría de Tales de Mileto, al igual que la teoría de los filósofosgriegos subsecuentes del período jónico, encontraría una sistematización de susprincipios en la física de Aristóteles. Física que, como se sabe, está basada en loscuatro elementos naturales, sobre su ubicación, sobre el movimiento natural, esdecir hacia sus respectivas esferas, diferenciado del movimiento violento. La físicaantigua se basa en el sentido común, es capaz de dar una descripción cualitativade los principales fenómenos, pero es absolutamente inadecuada para ladescripción cuantitativa de los mismos.Las primeras bases del conocimiento científico cuantitativo se establecieron en elsiglo lll a.C. En los territorios en los que fue dividido el imperio de Alejandromagno, y fue Alejandría el epicentro del saber científico. Euclides recogió, en loselementos, el conocimiento precedente acerca de la geometría. Se trata de unaobra única en la que, a partir de pocas definiciones y axiomas, se deducen unainfinidad de teoremas. Los elemento de Euclides constituirán, por más de dos milaños, un modelo de ciencia deductiva de un insuperable rigor lógico. Arquímedesde Siracusa estuvo en contacto epistolar con los científicos de Alejandría.Arquímedes realizó una gran cantidad de descubrimientos excepcionales. Uno deellos empezó cuando Hieron ll reinaba en Siracusa. Quiso ofrecer a un santuariouna corona de oro, en agradecimiento por los éxitos alcanzados. Contrató a unartista con el que pactó el precio de la obra y además le entregó la cantidad de ororequerida para la obra. La corona terminada fue entregada al rey, con la plenasatisfacción de éste, y el peso también coincidía con el peso de oro entregado. Untiempo después, sin embargo, Hierón ll tuvo motivos para desconfiar de que elartista lo había engañado sustituyendo una parte del oro con plomo, manteniendoel mismo peso. Indignado por el engaño, pero no encontrando la forma de 10
  • 11. demostrarlo, solicitó a Arquímedes que estudiara la cuestión. Absorto por lasolución de este problema, Arquímedes observó un día, mientras tomaba un bañoen una tina, que cuando él se sumergía en el agua, ésta se derramaba hacia elsuelo. Esta observación le dio la solución del problema. Saltó fuera de la tina y,emocionado, corrió desnudo a su casa, gritando: “eureka! Eureka!” (Que, engriego, significa: "¡lo encontré, lo encontré!").Arquímedes fue el fundador de la hidrostática, y también el precursor del cálculodiferencial: recuérdese su célebre demostración del volumen de la esfera, y enconjunto con los científicos de Alejandría no desdeñó las aplicaciones a laingeniería de los descubrimientos científicos, tentando disminuir la brecha entreciencia y tecnología, típica de la sociedad de la antigüedad clásica, sociedad que,como es bien sabido, estaba basada en la esclavitud.En el campo de la hidráulica él fue el inventor de la espiral sin fin, la que, alhacerla girar al interior de un cilindro, es usada aun hoy para elevar líquidos. LOS ROMANOSLos antiguos romanos, que difundieron en todo el Mediterráneo la vida urbana,basaron el bienestar y el buen vivir especialmente en la disponibilidad deabundante cantidad de agua. Se considera que los acueductos suministraban másde un millón de m³ de agua al día a la Roma Imperial, la mayor parte distribuida aviviendas privadas por medio de tubos de plomo. Llegaban a Roma por lo menosuna docena de acueductos unidos a una vasta red subterránea.Pont du Gard a Nimes.Para construir el acueducto Claudio, se requirieron, por 14 años consecutivos másde 40 mil carros de tufo por año.En las provincias romanas los acueductos atravesaron con frecuencia profundosvalles, como en Nimes, donde el “Pont du Gard” de 175 m de longitud tiene una 11
  • 12. altura máxima de 49 m, y en Segovia, en España, donde el puente-acueducto de805 m de longitud todavía funciona.Los romanos excavaron también canales para mejorar el drenaje de los ríos entoda Europa y, menos frecuentemente para la navegación, como es el caso delcanal Rin-Mosa de 37 km de longitud. Pero sin duda en este campo la obra primade la ingeniería del Imperio romano es el drenaje del lago Fucino, a través de unagalería de 5,5 km por debajo de la montaña. Esta galería solo fue superada en el1870 con la galería ferroviaria del Moncenisio. El “Portus Romanus,completamente artificial, se construyó después del de Ostia, en el tiempo de losprimeros emperadores romanos. Su bahía interna, hexagonal, tenía unaprofundidad de 4 a 5 m, un ancho de 800 m, muelle de ladrillo y mortero, y unfondo de bloques de piedra para facilitar su dragado. LA HIDRÁULICA EN LOS PAÍSES ÁRABESEn la Edad Media el islam contribuyó en forma importante al desarrollo de lahidráulica. En el área geográfica donde se ubica el primer desarrollo de lacivilización islámica se realizaron importantes obras hidráulicas, como por ejemplocanales para la distribución de agua, con un uso frecuente de sifones, casidesconocidos anteriormente, pero lo que tiene más significado, el Islam aseguró lacontinuidad del conocimiento con las civilizaciones antiguas, particularmente conla alejandrina. Cuando en el Renacimiento se redescubrió la civilización clásica ysu ciencia, en realidad se disponía de técnicas mucho más evolucionadas que enla antigüedad y de instrumentos matemáticos mucho más versátiles, como lanumeración árabe y el álgebra, también de origen árabe.Entre los numerosos “arquitectos” que actuaban en el Renacimiento, el mássignificativo fue Leonardo Da Vinci (1452 – 1519). A Leonardo se debe la primeraversión de la conservación de la masa en un curso de agua, en el cual el productoentre la velocidad media del agua en una sección y el área de la misma sección esconstante, mientras que, siempre Leonardo observa, la velocidad del agua es 12
  • 13. máxima en el centro del río y mínima sobre los bordes. En tiempos recientes se hareconducido el estudio de la turbulencia al de los sistemas dinámicos queconducen al caos. Actualmente la verdadera naturaleza del movimiento turbulentono está del todo clara, y el enfoque probabilístico parecería no ser el simple reflejode nuestra ignorancia, sino que reflejaría la esencia misma del fenómeno, comoen otras ramas de la física.(Enciclopedia Monitor, 1990) 5.3. LA HIDRAULICA EN LA ERA MODERNADesde la creación el hombre ha estado empeñado en multiplicar su fuerza física.Inicialmente se asoció con otros para aplicar cada uno su fuerza individual a unsolo objeto. Posteriormente un ilustre desconocido inventó la rueda y otros lapalanca y la cuña. Con estos medios mecánicos se facilitaron enormemente laslabores. Pronto estos elementos se combinaron y evolucionaron hasta convertirseen ingenios mecánicos muy diversos, que fueron utilizados en la construcción delos pueblos, en las guerras y en la preparación de la tierra.También el hombre al lado del desarrollo de los dispositivos mecánicos, empezódesde muy temprano la experimentación de la utilización de recursos naturales tanabundantes como el agua y el viento. Inicialmente se movilizo en los lagos y ríosutilizando los troncos de madera que flotaban. Más adelante la navegación sehizomas frecuente; y ver el aprovechamiento de la fuerza de los vientos.La rueda hidráulica y el molino de viento Son preámbulos de mucho interés para lahistoria de los sistemas con potencia fluida, pues familiarizaron al hombre con lasposibilidades d los fluidos para generar y transmitir energía y le enseñaron enforma empírica los rudimentos de la Hidromecánica y sus propiedades.La primera bomba construida por el hombre fue la jeringa y se debe a los antiguosegipcios, quienes la utilizaron para embalsamar las momias. CTESIBIUS en elsiglo II A.C., la convirtió en una bomba de doble efecto.En la segunda mitad del siglo XV, Leonardo da Vinci en su escrito sobre flujo deagua y estructuras para ríos, estableció sus experiencias y observaciones en la 13
  • 14. construcción de instalaciones hidráulicas ejecutadas principalmente en Milán yFlorencia.GALILEO en 1612 elaboro el primer estudio sistemático de los fundamentos de laHidrostática. Un alumno de Galileo, TORRICELI, enunció en 1643 la ley del flujolibre de líquidos a través de orificios. Construyo El barómetro para la medición dela presión atmosférica.BLAISE PASCAL, aunque vivió únicamente hasta la edad de 39 años, fue uno delos grandes científicos y matemáticos del siglo XVII. Fue responsable de muchosdescubrimientos importantes, pero en relación con la mecánica de fluidos sonnotables los siguientes:La formulación en 1650 de la ley de la distribución de la presión en un líquidocontenido en un recipiente. Se conoce esta, como ley de Pascal.La comprobación de que la potencia del vacío se debe al peso de la atmósfera yno a un "horror natural" como se creyó por más de 2000 años antes de su época.A ISAAC NEWTON, además de muchas contribuciones a la ciencia y a lasmatemáticas, se le debe en Mecánica de Fluidos:El primer enunciado de la ley de fricción en un fluido en movimiento.La introducción del concepto de viscosidad en un fluido.Los fundamentos de la teoría de la similaridad hidrodinámica.Estos, sin embargo, fueron trabajados aislados de los cuales resultaron leyes ysoluciones a problemas no conexos. Hasta la mitad del siglo XVIII no existía aununa ciencia integrada sobre El comportamiento de los fluidos.Los fundamentos teóricos de la Mecánica de Fluidos como una ciencia se debena Daniel Bernoulli y a Leonhard Euler en el siglo XVIII.DANIEL BERNOULLI, 1700-1782, perteneció a una famosa familia suiza en la cualhubo once sabios celebres, la mayoría de ellos matemáticos o mecánicos. Granparte de su trabajo se realizó en San Petersburgo, como miembro de la academiarusa de ciencias. En 1738 en su "Hidrodinámica", formulo la ley fundamental del 14
  • 15. movimiento de los fluidos que da la relación entre presión, velocidad y cabeza defluido.LEONHARD EULER, 1707-1783, también suizo, desarrollo las ecuacionesdiferenciales generales del flujo para los llamados fluidos ideales (no viscosos).Esto marco El principio de los métodos teóricos de análisis en la Mecánica deFluidos. A Euler se le debe también la ecuación general del trabajo para todas lasmaquinas hidráulicas rotodinámicas (turbinas, bombas centrifugas, ventiladores,etc.), además de los fundamentos de la teoría de la flotación.En 1985, después de 135 años de la formulación de la ley de Pascal, JOSEPHBRAMAH, construyo en Inglaterra la primera prensa hidráulica. Esta primeraprensa utilizaba sello de cuero y agua como fluido de trabajo. El accionamiento serealizaba por medio de una bomba manual y no superaba los 10 bares de presión.Sin embargo, la fuerza desarrollada por ella fue algo descomunal e inesperadapara el mundo técnico e industrial de entonces.Inmediatamente siguieron sin número de aplicaciones y como era de esperarse,se abrió un mercado para el mismo sin precedentes y que superaba lasdisponibilidades tanto técnicas como financieras de su tiempo.El segundo periodo, que comprende los últimos años del siglo XVIII y la mayoríadel XIX, se caracterizó por la acumulación de datos experimentales y por ladeterminación de factores de corrección para la ecuación de Bernoulli. Se basaronen el concepto de fluido ideal, o sea que no tuvieron en cuenta una propiedad tanimportante como la viscosidad. Cabe destacar los nombres de experimentalistasnotables como ANTOINE CHEZY, HENRI DARCY, JEAN POISEUILLE enFrancia; JULIUS WEISBACH Y G. HAGEN en Alemania. De importancia especialfueron los experimentos de Weisbach y las fórmulas empíricas resultantes quefueron utilizadas hasta hace poco tiempo.Entre los teóricos de la Mecánica de Fluidos de este período, están LAGRANGE,HELMHOLTZ Y SAINT VENANT.En los años posteriores a 1850 las grandes ciudades de Inglaterra instalaroncentrales de suministros de energía hidráulica, la cual era distribuida a grandes 15
  • 16. distancias por tuberías hasta las fabricas donde accionaban molinos, prensas,laminadores y grúas.Todavía funcionan en algunas ciudades europeas las redes de distribución deenergía hidráulica. En Londres, por ejemplo, esta aun en servicio la empresa " TheLondon Hydraulic Power Co.", con capacidad instalada de 700 HP y 180 millas detubería de distribución. En la misma ciudad, el famoso Puente de la Torre, esaccionado hidráulicamente, así como el ascensor principal en el edificio de lainstitución de los Ingenieros Mecánicos.En el periodo siguiente, al final del siglo XIX y principios del XX, se tomó en cuentala viscosidad y la teoría de la similaridad. Se avanzó con mayor rapidez por laexpansión tecnológica y las fuerzas productivas. A este período están asociadoslos nombres de GEORGE STOKES y de OSBORNE REYNOLDS, 1819-1903 y1942-1912, respectivamente.En la Hidráulica contemporánea se deben mencionar a: LUIDWIG PRANDTL,THEODOR VON KARMAN Y JOHAN NIKURADSE. Los dos primeros por sustrabajos en Aerodinámica y Mecánica de Fluidos que sirvieron para dilucidar lateoría del flujo turbulento; el último sobre flujo en tuberías.En 1906 la Marina de los EE.UU. botó El U.S.Virginia, primer barco con sistemashidráulicos para controlar su velocidad y para orientar sus cañones.En 1930 se empezaron a construir las bombas de paletas de alta presión y seintrodujeron los sellos de caucho sintético. Diez años después losservomecanismos electrohidráulicos ampliaron el campo de aplicación de laoleohidráulica (rama de la hidráulica que utiliza aceite mineral como fluido). Desdelos años sesenta el esfuerzo investigativo de la industria y las entidades deformación profesional ha conducido hasta los sofisticados circuitos de lafluida.(Hugo., 1989) 16
  • 17. PRINCIPIOS BÁSICOS DE HIDRAULICA. 6.1. DEFINICIÓN DE FLUIDO.Para clasificar a los materiales que se encuentran en la naturaleza se puedenutilizar diversos criterios. Desde el punto de vista de la ingeniería, uno de los másinteresantes lo constituye aquel que considera el comportamiento de loselementos frente a situaciones especiales. De acuerdo a ello se definen losestados básicos de sólido, plástico, fluidos y plasma. De aquí la de definición quenos interesa es la de fluidos, la cual se clasifica en líquidos y gases.La clasificación de fluidos mencionada depende fundamentalmente del estado y nodel material en sí. De esta forma lo que define al fluido es su comportamiento y nosu composición. Entre las propiedades que diferencian el estado de la materia, laque permite una mejor clasificaron sobre el punto de vista mecánico es la que dicela relación con la forma en que reacciona el material cuando se le aplica unafuerza.Los fluidos reaccionan de una manera característica a las fuerzas. Si se comparalo que ocurre a un sólido y a un fluido cuando son sometidos a un esfuerzo decorte o tangencial se tienen reacciones características que se pueden verificarexperimentalmente y que permiten diferenciarlos.Con base al comportamiento que desarrollan los fluidos se definen de la siguientemanera: "Fluido es una sustancia que se deforma continuamente, o sea seescurre, cuando está sometido a un esfuerzo de corte o tangencial". De estadefinición se desprende que un fluido en reposo no soporta ningún esfuerzo decorte. 6.2. BOMBA HIDRÁULICA.Una bombaes una máquina hidráulica generadora que transforma la energía(generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulicadel fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o 17
  • 18. una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o lapasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, suvelocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. Engeneral, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendoenergía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión oaltitud a otra de mayor presión o altitud.Existe una ambigüedad en la utilización del término bomba, ya que generalmentees utilizado para referirse a las máquinas de fluido que transfieren energía, obombean fluidos incompresibles, y por lo tanto no alteran la densidad de su fluidode trabajo, a diferencia de otras máquinas como lo son los compresores, cuyocampo de aplicación es la neumática y no la hidráulica. Pero también es comúnencontrar el término bombapara referirse a máquinas que bombean otro tipo defluidos, así como lo son las bombas de vacío o las bombas de aire. 6.3. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.Los fluidos, como todos los materiales, tienen propiedades físicas que permitencaracterizar y cuantificar su comportamiento así como distinguirlos de otros.Algunas de estas propiedades son exclusivas de los fluidos y otras son típicas detodas las sustancias. Características como la viscosidad, tensión superficial ypresión de vapor solo se pueden definir en los líquidos y gasas. Sin embargo lamasa específica, el peso específico y la densidad son atributos de cualquiermateria. MASA ESPECÍFICA, PESO ESPECÍFICO Y DENSIDAD.Se denomina masa específica a la cantidad de materia por unidad de volumen deuna sustancia. Se designa por P y se define:El peso específico corresponde a la fuerza con que la tierra atrae a una unidad devolumen. Se designa por ϒ . La masa y el peso específico están relacionados por: 18
  • 19. Donde g representa la intensidad del campo gravitacional.Se denomina densidad a la relación que exista entre la masa específica de unasustancia cualquiera y una sustancia de referencia. Para los líquidos se utiliza lamasa especifica del agua a 4°C como referencia, que corresponde a 1g/cm3 ypara los gases se utiliza al aire con masa específica a 20°C 1 1,013 bar de presiónes 1,204 kg/m3. VISCOSIDAD.La viscosidad es una propiedad distintiva de los fluidos. Está ligada a la resistenciaque opone un fluido a deformarse continuamente cuando se le somete a unesfuerzo de corte. Esta propiedad es utilizada para distinguir el comportamientoentre fluidos y sólidos. Además los fluidos pueden ser en general clasificados deacuerdo a la relación que exista entre el esfuerzo de corte aplicado y la velocidadde deformación.Supóngase que se tiene un fluido entre dos placas paralelas separada a unadistancia pequeña entre ellas, una de las cuales se mueve con respecto de la otra.Esto es lo que ocurre aproximadamente en un descanso lubricado. Para que lapalca superior se mantenga en movimiento con respecto a la inferior, con unadiferencia de velocidades V, es necesario aplicar una fuerza F, que por unidad setraduce en un esfuerzo de corte, ŋ = F / A, siendo A el área de la palca encontacto con el fluido. Se puede constatar además que el fluido en contacto con laplaca inferior, que está en reposo, se mantiene adherido a ella y por lo tanto no semueve. Por otra parte, el fluido en contacto con la placa superior se mueve a lamisma velocidad que ella. Si el espesor del fluido entre ambas placas es pequeño,se puede suponer que la variación de velocidades en su interior es lineal, de modoque se mantiene la proporción: 19
  • 20. COMPRESIBILIDAD.La compresibilidad representa la relación entre los cambios de volumen y loscambios de presión a que está sometido un fluido. Las variaciones de volumenpueden relacionarse directamente con variaciones de la masa específica si lacantidad de masa permanece constante. En general se sabe que en los fluidos lamasa específica depende tanto de la presión como de la temperatura de acuerdoa la ecuación de estado. PRESIÓN DE VAPOR.Los fluidos en fase liquida o gaseosa dependiendo de las condiciones en que seencuentren. Las sustancias puras pueden pasar por las cuatro fases, desde sólidoa plasma, según las condiciones de presión y temperatura a que estén sometidas.Se acostumbra designar líquidos a aquellos materias que bajo las condicionenormales de presión y temperatura en que se encuentran en la naturaleza estánen esa fase.Cuando un líquido se le disminuye la presión a la que está sometido hasta llegar aun nivel en el que comienza a bullir, se dice que alcanzado la presión de vapor.Esta presión depende de la temperatura. Así por ejemplo, para el agua a 100°C, lapresión es de aproximadamente de 1 bar, que equivale a una atmósfera normal.La presión de vapor y la temperatura de ebullición están relacionadas y definenuna línea que separa y el líquido de una misma sustancia en un gráfico de presióny temperatura. TENSIÓN SUPERFICIAL.Se ha observado que entre la interface de dos fluidos que no se mezclan secomportan como si fuera una membrana tensa. La tensión superficial es la fuerzaque se requiere para mantener en equilibrio una longitud unitaria de esta película. 20
  • 21. El valor de ella dependerá de los fluidos en contacto y de la temperatura. Losefectos de la superficial solo apreciables en fenómenos de pequeñas dimensiones,como es el caso de tubos capilares, burbujas, gotas y situaciones similares.Según Bonifacio Fernández L. Las propiedades de los fluidos se dividen enextensivas y mecánicas; de las cuales se derivan otras tomando en cuentadiversos factores. 6.4. FLUJO LAMINAR FLUJO TURBULENTO.Flujo laminar: es aquel en el cual las capas de fluido se mueven a lo largo detrayectorias bastante regulares; deslizándose suavemente unas sobre otras.Flujo turbulento: las partículas de fluido se mueven en trayectorias irregularesocasionando transferencia de movimiento entre las partículas. Esto ocurre amedida que el caudal se incrementa, las láminas que se movían en línea rectaalcanzan una cierta velocidad en donde comienzan a ondearse en forma brusca ydifusa. NÚMERO DE REYNOLDSNúmero adimensional que se utiliza en la mecánica de fluidos para estudiar elmovimiento de un fluido en el interior de una tubería, o alrededor de un obstáculosólido. Se representa por .El número de Reynolds puede ser calculado para cada conducción recorrida porun determinado fluido y es el producto de la velocidad, la densidad del fluido y eldiámetro de la tubería dividido entre la viscosidad del fluido. Para un mismo valorde este número el flujo posee idénticas características cualquiera que sea latubería o el fluido que circule por ella. Si es menor de 2.000 el flujo através de la tubería es siempre laminar; cuando los valores son superiores a 4.000el flujo es turbulento. 21
  • 22. Los líquidos y los gases reciben la denominación común de fluidos, debido a quesus moléculas se mueven fácilmente unas con respecto a otras, cambiando deforma bajo la acción de pequeñas fuerzas.Se llama líquido a todo fluido cuyo volumen adopta la forma del recipiente que locontiene (es decir, volumen constante - forma variable). Como característicasesenciales de los líquidos se puede citar que, cuando un líquido ocupa un granrecipiente, su superficie libre aparece plana y horizontal. Igualmente si un líquidoocupa varios recipientes comunicados entre sí, en todos esos recipientes el líquidoalcanzará la misma altura o nivel, independientemente de que estos tenganformas diferentes (teoría de los vasos comunicantes). PRESIÓNPresión es la fuerza normal ejercida por un peso sobre una superficiedeterminada: La presión es mayor al disminuir la superficie de apoyo.El aire es el gas más conocido. No es un compuesto químico, sino una mezcla degases diferentes, principalmente nitrógeno (un 78 % aproximadamente) y oxígeno(alrededor del 21 %). La atmósfera es la masa de aire que rodea la Tierra y determina, a causade su peso, una presión sobre los cuerpos situados en la superficie terrestre.Nosotros mismos estamos constantemente bajo el efecto de la presión debida alpeso de la columna de aire que tenemos sobre nosotros y que alcanza hasta ellímite superior de la atmósfera. Soportamos ese peso sin trastornos gracias a quenuestro organismo está adaptado para ello.Así, se llama presión atmosférica a la fuerza por unidad de superficie ejercidapor la atmósfera sobre los cuerpos situados en la superficie de la Tierra. El valor 22
  • 23. de la presión atmosférica, medido al nivel del mar, es equivalente a la presión quehace una columna de mercurio de 760 mm, o bien una columna de agua de 10metros.Para medir la presión se utilizan manómetros que miden según las siguientesunidades:- Atmósfera Técnica: 1 Kilo por centímetro cuadrado.- Atmósfera Física: 1,033 Kilos por centímetro cuadrado.- Bar: 1,02 Kilos por centímetro cuadrado.Llamamos presión hidrostática a la presión que se ejerce en un punto cualquierade un líquido debido al propio peso de este.Los sistemas hidráulicos aplican un principio según el cual, la presión aplicada aun líquido contenido en un recipiente, se transmite con la misma intensidad acualquier otro punto del líquido (Principio de Pascal). CAVITACIÓNLa cavitación es un fenómeno que se produce en un conducto por el que circulaun fluido, generalmente agua, donde se forman espacios vacíos, normalmente enlugares donde la velocidad es elevada y la presión está por debajo de unosvalores determinados. Estos espacios vacíos provocan la formación de burbujasde vapor que modifican la corriente del fluido, volviendo a subir la presión.Entonces estas burbujas desaparecen y se producen unas sobrepresionespuntuales. 6.5. CAUDAL.Caudal es el producto de la sección del tubo de corriente por la velocidad del fluidoen la misma (Q = S x V). Se mide en metros cúbicos por minutos u horas o enlitros por segundo, minuto u hora. 23
  • 24. Una propiedad a la que veremos múltiples aplicaciones prácticas es aquella por laque se establece que un fluido incomprensible que pasa por un tubo de corriente auna velocidad determinada, aumenta esa velocidad cuando disminuye la seccióndel tubo. (Ecuación de continuidad: S1 x V1 = S2 x V2, Teorema de Bernoulli,Efecto Venturi). 6.6. TEOREMA DE BERNOULLI.La denominada ecuación o teorema de Bernoulli representa el principio deconservación de la energía mecánica aplicado al caso de una corriente fluidaideal, es decir, con un fluido sin viscosidad (y sin conductividad térmica). Elnombre del teorema es en honor a Daniel Bernoulli, matemático suizo del sigloXVIII (1700-1782), quien, a partir de medidas de presión y velocidad en conductos,consiguió relacionar los cambios habidos entre ambas variables. Sus estudios seplasmaron en el libro “Hidrodynamica”, uno de los primeros tratados publicadossobre el flujo de fluidos, que data de 1738.Para la deducción de la ecuación de Bernoulli en su versión más popular seadmitirán las siguientes hipótesis (en realidad se puede obtener una ecuación deBernoulli más general si se relajan las dos primeras hipótesis, es decir, sireconsidera flujo incompresible y no estacionario):• Flujo estacionario (es decir, invariable en el tiempo).• Flujo incompresible (densidad ρ constante).• Fluido no viscoso.• Fuerzas presentes en el movimiento: fuerzas superficiales de presión y fuerzasmásicas gravitatorias (= peso del fluido).• No hay intercambio de trabajo o calor con el exterior del flujo. 24
  • 25. 6.7. EFECTOS EN MANGUERAS Y LANZAS.En su recorrido por una conducción, los líquidos están sometidos a resistencias orozamientos en la pared y a unas pérdidas de energía en los codos, válvulas,llaves de paso y cambios de sección. Los rozamientos y pérdida de energía dellíquido en su circulación se manifiestan en unas pérdidas de presión. Estaspérdidas, que varían en el mismo sentido que el caudal, se llaman “pérdidas decarga” y aumentan con: - La rugosidad de las paredes de la conducción. - La viscosidad del líquido (lo contrario de fluidez). - Los estrechamientos, codos,... de la tubería. - La cantidad y tipo de racores, válvulas,... - El diámetro de la tubería (a más diámetro, menos pérdidas). - La longitud de la tubería (a más longitud, más pérdidas).El fenómeno llamado golpe de ariete se produce debido a la sobrepresión queaparece en una tubería o manguera, por la variación brusca del caudal, al cerraruna llave de paso o lanza, pudiendo llegar a romper la conducción o bien soltar lasbridas de un racor. La fuerza del “golpe de ariete” aumenta con la velocidad a laque se efectúa el cerrado.El alcance de las lanzas, es decir la distancia y altura del chorro que proyectan,depende de a la velocidad que tiene el agua al salir de la lanza y de diámetro delorificio de la boquilla. El alcance máximo horizontal está definido por las leyes deltrazado parabólico, pero debido a la resistencia del aire se modifican un poco losdatos teóricos. Para un tipo determinado de lanza, el máximo alcance se lograráteóricamente con un ángulo de 45º, pero en la práctica se consigue elevando lalanza en un ángulo de 30º (el que se forma en el pico más agudo de un cartabónde dibujo).Debido a la velocidad de salida del agua por la boquilla, se produce una reacciónde la lanza, o fuerza de retroceso, cuyo valor depende de la sección del orificio dela boquilla. Los valores aproximados de esta reacción se pueden calcular como R 25
  • 26. = 2 x S x P Siendo R la fuerza de la reacción expresada en Kg, S la sección delorificio de la lanza en cm2, y P la presión de la lanza en Kg/cm2. 6.8. PÉRDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS EN TUBERÍAS. PÉRDIDAS PRIMARIAS.Se producen cuando el fluido se pone en contacto con la superficie de la tubería.Esto provoca que se rocen unas capas con otras (flujo laminado) o de partículasde fluidos entre sí (flujo turbulento). Estas pérdidas se realizan solo en tramos detuberías horizontal y de diámetro constante. PÉRDIDAS SECUNDARIAS.Se producen en transiciones de la tubería (estrechamiento o expansión) y en todaclase de accesorios (válvulas, codos). En el cálculo de las pérdidas de carga entuberías son importantes dos factores: Que la tubería sea lisa o rugosa. Que el fluido sea laminar o turbulento. Ecuación general de las pérdidas primarias: Ecuación de DARCY: Para encontrar primero se busca en el diagrama de MOODY el factor defricción “f”.Ecuación fundamental de las pérdidas secundarias: 26
  • 27. k= Coeficiente de resistencia (depende del elemento que produzca lapérdida de carga. Ej. Tubería, codo. v = velocidad media en la tubería, codos, válvulasNota: Cuando hay un cambio de sección, es decir, cambio de área indica quecambian los diámetros, esto sucede en contracciones o ensanchamiento loscuales se toma la velocidad en la sección menor.Diagrama de MOODY: Este diagrama resuelve problemas de pérdidas de cargaen tuberías. Se emplea igualmente en tuberías de sección no circularreemplazando el diámetro por el radio hidráulico, además se usa para determinarel factor de fricción (f).Tubos de corriente: Constituido por una región parcial del flujo, delimitada porlíneas de corrientes (curvas imaginarias que indican la dirección del fluido).Si la sección recta del tubo es pequeña, la velocidad en el punto medio de unasección cualquiera se considera como la velocidad media.Sistema de tuberías equivalentes: Una tubería es equivalente a otra o a unsistema de tuberías, si para una pérdida de cargas el caudal se mantieneconstante.(Giles., 1991) 27
  • 28. MAQUINAS HIDRÁULICAUna maquina hidráulica es un transformador de energía, esto es, recibe energíamecánica que puede proceder de un motor eléctrico, térmico, etc., y la convierteen energía que un fluido adquiere en forma de presión, de posición, o develocidad.Otra definición puede ser: máquina hidráulica (bomba), es un dispositivo empleadopara elevar, transferir o comprimir líquidos y gases. En todas ellas se tomanmedidas para evitar la cavitación (formación de un vacío), que reduciría el flujo ydañaría la estructura de la bombaPara una mayor claridad, buscando una analogía con las maquinas eléctricas, ypor el caso especificó del agua, una bomba sería un generador hidráulico.Es conveniente no confundirse con la función que realiza una turbina, ya que laturbina realiza una función inversa al de una bomba, esto es, transforma energíade un fluido en energía mecánica.Clasificación de las máquinas hidráulicasLas bombas o maquinas hidráulicas se clasifican según dos consideracionesgenerales diferentes:Las que toman en consideración características de movimiento de líquidos y lasque se basa en el tipo o aplicación específica para los cuales se ha diseñado labomba. El uso de estos dos métodos de clasificación de bombas puede despertargran interés en una gran cantidad de aplicaciones.A continuación se muestra una clasificación de los diversos tipos de bombas quepuede ser útil para tener una idea más clara de las clases y tipos de estas. 28
  • 29. 7.1. TIPOS DE BOMBAS. CENTRIFUGA. Voluta Difusor Turbina regenerativa Turbina vertical Flujo mixto Flujo axial ROTATORIA. Engranes Alabes Leva y pistón Tornillo Lóbulo Bloque de vaivén RECIPROCANTE. Acción directa Potencia Diafragma Rotatoria - Pistón 29
  • 30. 7.2. BOMBAS CENTRÍFUGASLas bombas centrífugas, también denominadas rotativas, tienen un rotor depaletas giratorio sumergido en el líquido. El líquido entra en la bomba cerca del ejedel rotor, y las paletas lo arrastran hacia sus extremos a alta presión. El rotortambién proporciona al líquido una velocidad relativamente alta que puedetransformarse en presión en una parte estacionaria de la bomba, conocida comodifusor. En bombas de alta presión pueden emplearse varios rotores en serie, y losdifusores posteriores a cada rotor pueden contener aletas de guía para reducirpoco a poco la velocidad del líquido. En las bombas de baja presión, el difusorsuele ser un canal en espiral cuya superficie transversal aumenta de formagradual para reducir la velocidad.El rotor debe ser cebado antes de empezar a funcionar, es decir, debe estarrodeado de líquido cuando se arranca la bomba. Esto puede lograrse colocandouna válvula de retención en el conducto de succión, que mantiene el líquido en labomba cuando el rotor no gira. Si esta válvula pierde, puede ser necesario cebarla bomba introduciendo líquido desde una fuente externa, como el depósito desalida. Por lo general, las bombas centrífugas tienen una válvula en el conducto desalida para controlar el flujo y la presión.En el caso de flujos bajos y altas presiones, la acción del rotor es en gran medidaradial. En flujos más elevados y presiones de salida menores, la dirección de flujoen el interior de la bomba es más paralela al eje del rotor (flujo axial). En ese caso,el rotor actúa como una hélice. La transición de un tipo de condiciones a otro esgradual, y cuando las condiciones son intermedias se habla de flujo mixto. LOS TIPOS DE BOMBAS CENTRIFUGAS. Volute Diffuser Regenerative-turbine 30
  • 31. Vertical-turbine Mixed-flow Axial-flow (propeller)Estos seis tipos de bombas centrifugas, pueden ser Single-stage o multi-stage. 7.3. BOMBAS ROTATORIASEn resumen una bomba rotatoria, es una máquina de desplazamiento positivo,dotada de movimiento rotativo. ESTAS BOMBAS SE CLASIFICAN EN DOS GRUPOS. 7.3.1.1 SEGÚN EL ÓRGANO DESPLAZADOR. Máquinas de Émbolos. Máquinas de engranajes. Máquinas de paletas. 7.3.1.2 SEGÚN LA VARIEDAD DEL CAUDAL. Máquinas de desplazamiento fijo. Máquinas de desplazamiento variable. TIPOS DE BOMBAS ROTATORIAS. Bomba de leva y pistón. Bomba de engranajes exteriores. Bomba de dos lóbulos. Bomba de tres lóbulos. Bomba de cuatro lóbulos. Bomba de tornillo simple. 31
  • 32. Bomba de doble tornillo. Bomba de triple tornillo. Bomba de paletas oscilantes. Bomba de paletas deslizantes. Bomba de bloque deslizante. Bombas reciprocantes.Las bombas están formadas por un pistón que oscila en un cilindro dotado deválvulas para regular el flujo de líquido hacia el cilindro y desde él. Estas bombaspueden ser de acción simple o de acción doble. En una bomba de acción simple elbombeo sólo se produce en un lado del pistón, como en una bomba impelentecomún, en la que el pistón se mueve arriba y abajo manualmente. En una bombade doble acción, el bombeo se produce en ambos lados del pistón, como porejemplo en las bombas eléctricas o de vapor para alimentación de calderas,empleadas para enviar agua a alta presión a una caldera de vapor de agua. Estasbombas pueden tener una o varias etapas. Las bombas alternativas de etapasmúltiples tienen varios cilindros colocados en serie. 7.4. LAS BOMBAS RECIPROCANTES.Son unidades de desplazamiento positivo descargan una cantidad definida delíquido durante el movimiento del pistón o embolo a través de la distancia decarrera. Sin embargo, no todo el líquido llega necesariamente al tubo de descargadebido a escapes o arreglo de pasos de alivio que puedan evitarlo. Despreciandoestos, el volumen del líquido desplazado en una carrera del pistón o embolo esigual al producto del área del pistón por la longitud de la carrera.Existen básicamente dos tipos de bombas reciprocantes; las de acción directa,movidas por vapor y las bombas de potencia. Pero existen muchas modificacionesde los diseños básicos, construidas para servicios específicos en diferentescampos. Algunas se clasifican como bombas rotatorias por los fabricantes, aunqueen realidad utilizan un movimiento reciprocantes de pistones o émbolos paraasegurar la acción de bombeo. Bombas de acción directa. En este tipo, una varilla 32
  • 33. común de pistón conecta un pistón de vapor y uno de líquido o embolo. Lasbombas de acción directa se construyen, simples (un pistón de vapor y un pistónde líquido, respectivamente), y dúplex (dos pistones de vapor y dos de líquido). LAS BOMBAS DE ACCIÓN DIRECTA HORIZONTAL SIMPLE Y DÚPLEX.Han sido por mucho tiempo apreciadas para diferentes servicios, incluyendo laalimentación de calderas en presiones de bajas y medianas, manejo de lodos,bombeo de aceite y agua, y muchos otros. Se caracterizan por la facilidad deajuste a la columna, velocidad y capacidad, tiene una buena eficiencia a lo largode una extensa región de capacidades.Las bombas de embolo, se usan para presiones más altas que los tipos de pistón.Al igual que todas las bombas reciprocantes, las unidades de acción directa tienenun flujo de descarga pulsante. BOMBAS DE POTENCIA.Estas tienen un cigüeñal movido por una fuente externa, generalmente un motoreléctrico-, banda o cadena. Usualmente se usan engranes entre el motor y elcigüeñal para reducir la velocidad de salida del elemento motor. Cuando se muevea velocidad constante, las bombas de potencia proporcionan un gasto casiconstante para una amplia variación de la columna, y tiene buena eficiencia.El extremo líquido, que puede ser del tipo de pistón o embolo, desarrolla unapresión elevada cuando se cierra la válvula de descarga. Por esta razón, espráctica común el proporcionar una válvula de alivio para la descarga, con objetode proteger la bomba y su tubería. Las bombas de acción directa, se detienencuando la fuerza total en el pistón del agua iguala a la del pistón de vapor; lasbombas de patencia desarrollan una presión muy elevada antes de detenerse. 33
  • 34. Las bombas de potencia se encuentran particularmente bien adaptadas paraservicios de alta presión y tiene algunos usos en la alimentación de calderas,bombeo en líneas de tuberías, proceso de petróleos y aplicaciones similares. Lasbombas de potencia de alta presión son generalmente verticales pero también seconstituyen unidades horizontales.Bombas de tipo potencia de baja capacidad. Estas unidades se conocen tambiéncomo bombas de capacidad variable, volumen controlado y de proporción. Su usoprincipal es para controlar el flujo de pequeñas cantidades de líquido paraalimentar calderas, equipos de proceso y unidades similares.La capacidad de estas bombas depende de la longitud de carrera, esta usa undiafragma para bombear el líquido que se maneja, pero el diafragma estaaccionado por un embolo que desplaza aceite dentro de la cámara de la bomba.Cambiando la longitud de la carrera del embolo se varia el desplazamiento deldiafragma. BOMBAS DE TIPO DIAFRAGMA.La bomba combinada de diafragma y pistón generalmente se usa solo paracapacidades pequeñas. Las bombas de diafragma se usan para gastos elevadosde líquidos ya sean claros o conteniendo sólidos. También son apropiados parapulpas gruesas, drenajes, lodos, soluciones ácidas y alcalinas, así como mezclasde agua con sólido que puedan ocasionar erosión. Un diafragma de materialflexible no metálico, puede soportar mejor la acción erosiva y corrosiva de laspartes metálicas de las bombas reciprocantes. La bomba de roció de diafragma dealta velocidad y pequeño desplazamiento esta provista de una solución de tipodiscoidal y válvulas de descarga. Ha sido diseñada para manejar productosquímicos. 34
  • 35. 7.5. LIMITACIÓN DE LA ALTURA SE SUCCIÓN DE UNA BOMBA CENTRIFUGA.Entre los factores más importantes que afectan la buena operación ofuncionamiento de una bomba centrífuga, están las condiciones existentes en lasucción. Alturas de succión exageradas, por regla general, reduce la capacidad defuncionamiento y la eficiencia de la bomba centrífuga y puede originar serioproblemas o dificultades debido a la presencia del fenómeno de cavitación.Por mucho tiempo se consideró y se sigue considerando que 4.6 metros al niveldel mar, manejando agua limpia a 15.6º c es la altura máxima de succiónconveniente para un buen funcionamiento de la bomba centrífuga, sin embargo enla actualidad se dice que una bomba centrífuga es capaz de trabajarcorrectamente con alturas de succión mayores a 4.6 metros si tales alturas hansido fijadas convenientemente.Por el hecho de considerar de tanta importancia los límites de succión es porquelos fabricantes de bombas centrífugas construyen curvas límites de altura desucción para cada bomba en particular, deduciendo estas en forma experimental.La razón para tanto interés en limitar la altura de succión es la influencia tandecisiva que tiene esta, tanto en el gasto elevado como en la eficiencia de labomba, tal como se ha comprobado por la experiencia.Estos datos nos indican, sin lugar a duda, la gran reducción tanto en el gastocomo en la eficiencia mecánica que da una bomba centrífuga a medida de que seaumenta la altura de succión y enfatiza la necesidad de tener la altura de succióncorrecta, si se desea obtener el gasto necesario y la mayor eficiencia posible.Pero no solo la eficiencia de la bomba se ve afectada, si ni también la estructurafísica de la bomba se ve perjudicada debido a la cavitación. 7.6. CAVITACIÓN EN MAQUINAS HIDRAULICAS.Es el fenómeno provocado cuando el líquido bombeado se vaporiza dentro deltubo de succión o de la bomba misma, debido a que la presión de ella se reduce 35
  • 36. hasta ser menor que la presión absoluta de saturación del vapor de líquido a latemperatura de bombeo. 7.7. MOTORES PARA BOMBAS.Probablemente se han usado en las bombas toda clase de motores y fuentes depotencia, con algún tipo de transmisión de potencia, cuando es necesario. Unabomba pude ser accionada por: Motores eléctricos. Turbinas de vapor. Turbinas de gas. Turbinas hidráulicas. Turbinas de expansión de gas. Motores de gasolina. Motores de diesel. Motores de gas. Motores de aire.Los medios para la transmisión de potencia del motor a la bomba incluyen coplesflexibles, engranes, bandas planas o V, cadenas, así como acoplamientoshidráulicos y magnéticos o engranes. 7.8. APLICACIONES DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS.Las bombas de desplazamiento positivo o reciprocantes son aplicables para: Gastos pequeños Presiones altas Líquidos limpios. Las rotatorias para: Gastos pequeños y medianos 36
  • 37. Presiones altas Líquidos viscosos. Bombas de tipo centrífugo Gastos grandes Presiones reducidas o medianas Líquidos de todos tipos, excepto viscososLas bombas reciprocantes se usaron mucho y su sustitución por las centrífugas hacorrido al parejo de la sustitución del vapor por energía eléctrica, como fuentes deenergía.(Claudio Mataix, 1970) 37
  • 38. CONCLUSIONES.En conclusión por lo investigado ya sabemos la clasificación de un fluido así comosus propiedades; además de conocer algunas de las más importantes bombascomo su clasificación y determinar su uso; además ya sabemos,cómo se comportaun fluido dentro de un tubo.Y que en conjunto todos estos elementos forman a unsistema hidráulico.Ahora bien en base al conocimiento adquirido estamos listos para identificarprimeramente los elementos básicos y entender un poco mejor el funcionamientode un sistema hidráulico, e irnos familiarizando con estos. 38
  • 39. APARATO CRÍTICO.Este proyecto de investigación tiene una gran importancia en la vida cotidiana eindustrial de las personas; es por eso que se ve en la necesidad investigar más afondo en este complejo tema.Es por ello la necesidad de continuar con las investigaciones posteriores eidentificar de manera real asi como su entendimiento matemático; entonces se veen la necesidad de entender formulas e identificar cada una de estas.Además, es parte fundamental empezar a practicar el método experimental parauna mejor comprensión de lo que se está hablando en este tema.Como importante tener más tiempo y una organización cronológica para mejoresresultados de la investigación realizada. 39
  • 40. BIBLIOGRAFÍAEnciclopedia Monitor. (1990). Salvat.Claudio Mataix. (1970). Mecanica de fluidos y maquinas hidraulicas. Ediciones Castillo S.A.Giles., R. V. (1991). MECANICA DE LOS FLUIDOS E HIDRULICA. SERIE SCHAUM.Hugo., B. (1989). Memorias curso de oleohidraulica. Medelln: limusa. 40

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