Hidráulica

Principios y Fundamentos


Densidad
Masa por unidad de volumen. Unidades = kgm/lt.

Peso específico
Peso por unidad de volumen kgf/lt.

Gravedad Específica
Es la relación del peso específico del líquido
entre el peso específico del agua a temperatura de bombeo.
Sin unidades.

Temperatura
Es la medida del nivel de energía interna de un fluido.
Unidades °C y °F.

Viscosidad
Es la medida de un fluido a fluir.

Viscosidad Absoluta
Es la medida de la viscosidad donde no influye la gravedad específica del fluido.
Unidades cPs.

Viscosidad cinemática
Es la medida de la viscosidad donde influye la gravedad específica del fluido.
Unidades SSU, cSk.

Presión
Fuerza por unidad de área. Unidades Kg./cm2, lb/pulg2, etc.

Presión atmosférica
Fuerza ejercida en una unidad de área por el peso de la atmósfera.
Unidades bars, lb/pulg2 Abs, etc.

Presión manométrica
Fuerza por unidad de área arriba de la presión atmosférica.
Unidades kg/cm2, lb/pulg2, etc.

Presión de vacío
Fuerza por unidad de área debajo de la presión atmosférica.
Unidades mm Hg, pulgH2O, etc.

Presión de vapor
Es la presión absoluta a una temperatura dada a la cual un líquido cambia a gas.
Unidades bars, psiA

Presión de descarga
Es la presión promedio en la salida de la bomba durante la operación.

Presión de Succión
Es la presión promedio medida cerca del puerto de entrada de la bomba durante la operación.

Presión diferencial
Es la diferencia de presión absoluta a través de la bomba durante la operación.

 

Tipos de Líquidos

Líquidos Newtonianos

Líquidos No Newtoneanos:

  1. Tixotrópicos

  2. Dilatantes

  3. Plásticos

  4. Seudo plásticos

 

¿Que se requiere para calcular una Bomba?

El gasto o caudal
Es igual a la velocidad del fluido por unidad de área.  Q = v x A

  1. Ecuación de Continuidad.  “Ley de la conservación de la Masa”

  1. Ecuación de Bernoulli.  “Ley de la conservación de la Energía”

Energía Potencial
Es la energía debida a la elevación del fluido con respecto a un nivel de referencia.
También llamada “Carga Estática”.

Constante
Energía cinética + energía potencial + energía mecánica +/- pérdidas por fricción.

Energía de Presión
Es la energía interna de un fluido capaz  de realizar trabajo.
También llamada “Carga de Presión”.

Energía Cinética
Es la energía debido al movimiento de un fluido.
También llamada “Carga de Velocidad”.

Pérdidas por Fricción
Son las pérdidas de energía debida a la fricción.
Cuando un fluido fluye a través de un sistema de tuberías o canales abiertos.

Energía Mecánica
Energía suministrada a un fluido por una bomba u otra acción mecánica.

 

Carga Neta Positiva de Succión (NPSH)

NPSH disponible
Es la energía proporcionada por el sistema de bombeo y depende de:

  1. Fabricante de la bomba.

  2. Diseño del impulsor.

  3. Velocidad de operación.

  4. Características del líquido.

  5. Presión atmosférica.

  6. Presión de vapor del líquido a temperatura de bombeo.

  7. Diámetro de succión.

  8. Longitud de tubería de succión.

  9. Cantidad de conexiones (codos, filtros, etc.)

 

Cavitación

Fenómeno que se produce cuando se iguala la presión de succión con la presión de vapor del líquido, se produce la vaporización del líquido a la entrada del ojo del impulsor y las burbujas de vapor pasan de una zona de baja presión a una zona de alta presión produciendo la implotación (compresión) de las burbujas sobre el impulsor provocando desgaste en el impulsor.

 

Problemas ocasionados por la Cavitación.

  1. Mecánicos

  2. Desbalanceo del impulsor (por pérdida de masa).

  3. Vibración.

  4. Ruido

  5. Hidráulicos

  6. Ineficiencia hidráulica.

  7. Fluctuación de presión.

  8. Flujo pulsante.

 

Velocidad Específica

Es la velocidad a la cual un impulsor geométricamente similar a otro bajo ciertas condiciones entregará 1 gpm a 1 ft. De carga.

Ns = rpm(gpm)1/2/H 3/4

Y define el tipo de impulsor más adecuado para cada aplicación.
Ns debajo de 4000 Impulsor tipo flujo radial.
Ns entre 4000 y 9000 Impulsor tipo flujo mixto.
Ns arriba 9000 Impulsor tipo flujo axial.

 

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