ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
FACULT ACULTAD DE INGENIERIA INGENIERI A MECANICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCION MATERIA: INTRODUCCION A LA INGENIERIA MECANICA LABORATORIO: LABORATORIO DE TERMOFLUIDOS ELABORADO POR: ANDREA XIMENA GUTIERREZ CEVALLOS PARALELO 2 PRIMER TÉRMINO 2014-2015 Í!"#$: Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina 1
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1# $# &# (# )# ,# 2# 3# 4# 16# 16# 11# 11# 1$# 1$# 1&# 1&# 1(# 1)# 1)# 1,# 1,# 12# 12# 13# 13# 14# 14# $6# $6# $1# $$# $$# $&# $(# $)# $)# $,# $,# $2# $2# $3# $3# • •
Objetivos Mapa del laboratorio Cuadro de las maquinas del laboratorio Descripcin de los equipos ! "uncionamiento Caldera# Depsito de di%sel# 'gua para caldera# Plan Planta ta de trat ratamie amient nto o de de agu agua a con con medi edidor dor# *+pe *+perr cal calen enta tado dorr con con pane panell de de con contr trol ol ! mot motor or## -ibra ibrass .la .lana na de vidr vidrio io// 0br 0bra a de de vid vidri rio/ o/ pint pintur ura/ a/ coba cobalt lto o## Turb urbina de de co corrient ente al alterna# Condensador de super0cie# 5nte 5nterrcamb cambia iado dorr de de cal calor or con con med medid idor ores es de fujo fujo## 7anc 7anco o de prue prueba ba de de moto motore ress de com combu bust sti in n inter interna na## 7anc 7anco o de prue prueba ba de mot motor ores es de ( cil cilin indr dros os a gasol gasolin ina# a# Comp Comprresor esor de air aire e de segu segund nda a etap etapa# a# Comp Comprresor esor de air aire e de prim primer era a etap etapa# a# T+nel de de 8u 8umo# 9qui 9quipo po de aire aire acon acondi dici cion onad ada a did didác ácti tico co## 9qui 9quipo po lami lamina narr ! turb turbul ulen ento to## Turbi urbina na de -ranc ranciis# 7anc 7anco o de oleo oleo 8idr 8idráu áuli lico co Cir Circuit cuito o 8idr 8idráu áullico# co# T+nel +nel supe supers rsn nic ico o de de vie vient nto o# 7anco de bomba# T+nel +nel subs subsn nic ico o de vien viento to## 7anco 8i 8idráulico# Talad aladrro ! esme esmerril# Talad aladrro el%c el%ctr tric ico o de ped pedes esta tal# l# 'par 'parat ato o de de med mediidor dor de de fuj fujo o# Mot Motor de ( ti tiempo emposs a di%s di%sel el## 9qui 9quipo po de conv conven enci cin n natu natura rall ! radia radiaci cin n## Conclusin 7ibliogra":a
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Conocer el laboratorio de termofuidos/ las máquina que este contiene as: como los aspectos más importantes de dic8as maquinas# 'prender los procesos que se 8acen mediantes estas máquinas ! caracter:sticas importantes de su "uncionamiento#
M+,+ !$ +%).+')."): La lista contiene la numeracin para el mapa del laboratorio de termofuidos#
16# 11# 1$# 1&# 1(# 1)# 1,# 12# 13# 14# $6# $1# $$# $&# $(# $)# $,# $2# $3#
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Caldera# Depsito de di%sel# 'gua para caldera# Planta de tratamiento de agua con medidor# *+per calentador con panel de control ! motor# -ibras .lana de vidrio/ 0bra de vidrio/ pintura/ cobalto# Turbina de corriente alterna# Condensador de super0cie# 5ntercambiador de calor con medidores de fujo# 7anco de prueba de motores de combustin interna# 7anco de prueba de motores de ( cilindros a gasolina# Compresor de aire de segunda etapa# Compresor de aire de primera etapa# T+nel de 8umo# 9quipo de aire acondicionada didáctico# 9quipo laminar ! turbulento# Turbina de -rancis# 7anco de oleo 8idráulico Circuito 8idráulico# T+nel supersnico de viento# 7anco de bomba# T+nel subsnico de viento# 7anco 8idráulico# Taladro ! esmeril# Taladro el%ctrico de pedestal# 'parato de medidor de fujo# Motor de ( tiempos a diesel# 9quipo de convencin natural ! radiacin#
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Caldera de 16 7ar
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Marca; T?&&$, Modelo; M5=5P'C & Cdigo 9spol; $421
Depsito de di%sel
'gua para caldero
Planta de tratamiento de agua con medidor
*+per calentador con panel de control ! motor
Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina ,
Marca; =@M'A *erie; $(6(,6?&) Modelo; C5T Cdigo 9spol; $4,(
-ibras .lana de vidrio/ 0bra de vidrio/ pintura/ cobalto
Turbina de corriente alterna
Marca; >B99=7'T C'V'L *erie; )$6&,$ Modelo; 7T ,3>= Cdigo 9spol; $422
Condensador de super0cie
Marca; >B99=7'T *erie; $,&23,B Modelo; P<1(3&$ Cdigo 9spol; $42,
5ntercambiador de calor con medidores de fujo
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Marca; 'BD <9'T *erie; =-$&61?1)6 Modelo; )16?6&$1 Cdigo 9spol; $42)
7anco de prueba de motores de combustin interna
7anco de prueba con motor de ( cilindros a gasolina
Marca; PL5=T P'BT9=9B* *erie; T9(,($&3 Modelo; T9(,($&3 Cdigo 9spol; $441 Marca; C@**O= *erie; 211M?,61)? '' Modelo; 2&1M? ,6)4?'' -ord( Cdigo 9spol; &6)1
Compresor de aire de segunda etapa
Marca; >5LE9* *erie; (1,1( Modelo; >T?16$?& Cdigo 9spol; 6&63&
Compresor de aire de primera etapa
Marca; >5LE9* *erie; (1,1& Modelo; >T?16$ Cdigo 9spol; 6&63$
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T+nel de 8umo
9quipo de aire acondicionada didáctico
Turbina de -rancis
7anco oleo 8idráulico
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Marca; PL5=T *erie; T936?(16, Modelo; T936? (16, Cdigo 9spol; 6$,44 Marca; C'BB59B *erie; CT'?2,'? 1)()6 Modelo; E'=$? 66)6?1'' Cdigo 9spol; &646 Marca; >L5E9* *erie; (1,1$ Modelo; >
Marca; *P9BBA V5CE9B* *erie; FOC$1( Modelo; )2, Cdigo 9spol; 6&26)
9quipo laminar ! turbulento
Circuito 8idráulico
T+nel subsnico de viento
T+nel supersnico de viento
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Marca; PL5=T P'BT=9B* *erie; T9,((12$ Modelo; T9,((12$ Cdigo 9spol; 6$,41 Marca; T9C<=OV'T9 *erie; 46&22&6& Modelo; 4664 Cdigo 9spol;6$,33 Besponsable laboratorio; 5ng# -redd! C8áveG Marca; '9BOV9=T *erie; 1?26&)1 Modelo; TC$$$ Cdigo 9spol; 6$,34
Marca; >5LE9B* *erie; (1,2& Modelo; >'16 Cdigo 9spol; 6$,46
7anco de bomba
Marca; >5LE9* *erie; C9(1,2) Modelo; ><36 Cdigo 9spol; 6&261
Taladro ! esmeril
Marca; E5B' *erie; 236(?646( Modelo; =*D?1&B Cdigo 9spol; &)$(
Taladro el%ctrico de pedestal
Marca; E5B' *erie; 246(?646( Modelo; =*D?1&B Cdigo 9spol; &)$(
'parato medidores de fujo
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Marca; T9CH@5PM9= *erie; $62 Modelo;
Motor de ( tiempos a diesel
7anco 8idráulico
9quipo de convencin natural ! radiacin
Marca; P9TT9B* *erie; 4,&(&?''1 Modelo; ''?1 Cdigo 9spol; 4631
Marca; P9TT9B* *erie; 4,&(&?''1 Modelo; ''?1 Cdigo 9spol; 4631
Marca; PL5=T P'BT9=9B* *erie; T93)($34 Modelo; T93)($34 Cdigo 9spol; &632
D$*#.",#" !$ )* $/",)* 3 /#")+"$'): 1# Caldera# La caldera es una máquina o dispositivo de ingenier:a diseIado para generar vapor# 9ste vapor se genera a trav%s de una trans"erencia de calor a presin constante/ en la cual el fuido/ originalmente en estado l:quido/ se calienta ! cambia su "ase# Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina 1$
La caldera es un caso particular en el que se eleva a altas temperaturas un set de intercambiadores de calor/ en la cual se produce un cambio de "ase# 'demás/ es recipiente de presin/ por lo cual es construida en parte con acero laminado a semejanGa de muc8os contenedores de gas# Las partes integrantes de la caldera son; ?
'lmacenamiento seguro de combustible# 9l relleno debe ser sin riesgos .ej# c8ispas# 'lmacenamiento sin p%rdidas por escape o evaporacin# Proveer de un m%todo para determinar el nivel de combustible en el depsito en todo momento# Para ello se usa un indicador del nivel de combustible# ? Venting .en caso de sobrepresin los vapores de combustible deben ser desviados por medio de válvulas# ? 'limentacin del motor .por medio de una bomba# ? 'nticipar posibles daIos ! riesgos para aumentar el potencial de sobrevivir# &# Planta de tratamiento de agua con medidor# 9l t%rmino tratamiento de aguas es el conjunto de operaciones unitarias de tipo ":sico/ qu:mico/ ":sico?qu:mico o biolgico cu!a 0nalidad es la eliminacin o reduccin de la contaminacin o las caracter:sticas no deseables de las aguas/ bien sean naturales/ de abastecimiento/ de proceso o residuales# La 0nalidad de estas operaciones es obtener unas aguas con las caracter:sticas adecuadas al uso en el proceso de ranJine/ por lo quela combinacin ! naturaleGa eKacta de los procesos var:a en "uncin tanto de las propiedades de las aguas de partida como de su destino 0nal# Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina 1&
(# *+per calentador con panel de control ! motor# 9s un equipo que o"rece una super0cie de absorcin de calor por medio de la cual se eleva la temperatura del vapor por encima de su punto de saturacin# 9ntre las principales raGones para realiGar este trabajo tenemos; ? *e aumenta la e0ciencia total de la unidad# ? *e aumenta la ganancia termodinámica del vapor# ? *e obtiene un vapor más seco# )# -ibras .lana de vidrio/ 0bra de vidrio/ pintura/ cobalto# Los plásticos re"orGados son un material feKible pero a su veG/ mu! resistente mecánicamente# *ometido a un es"uerGo de traccin/ se de"orma proporcionalmente/ o sea/ que cumple con la Le! de
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de las turbinas de condensacin# Operan condensado el vapor en vac:o incrementando as: la e0ciencia de la turbina# @tiliGados usualmente para generacin de energ:a .turbo generadores o turbo compresores ! son 8allados en diversos mercados# 3# 5ntercambiador de calor con medidores de fujo# Los intercambiadores de fujos paralelos/ son generalmente utiliGados en el intercambio t%rmico l:quido?l:quido/ mientras que los de fujos cruGados se utiliGan generalmente en el intercambio l:quido?gas# *e denomina intercambiadores de calor de fujos paralelos a aquellos en los que circulan ambos fuidos con direcciones paralelas en el espacio/ si además de tener ambos fujos la misma direccin/ tienen el mismo sentido/ reciben el nombre de en equicorrienteN/ denominándose en contracorrienteN a aquellos en los que los fujos tienen sentidos contrarios# 9n los 5ntercambiadores de Calor es normal combinar varias clasi0caciones/ basada en el n+mero de veces que cada part:cula de los fuidos recorre el intercambiador/ recibiendo el nombre de paso cada recorrido/ as:/ un intercambiador en equicorriente o contracorriente/ ser:a un cambiador de un paso por carcasa ! un paso por tubos# 4# 7anco de prueba de motores de combustin interna# Con este banco de pruebas se mide la potencia de motores de combustin interna de 8asta $/$J# 9l banco de pruebas completo consta de tres elementos principales; CT 1)4 para el alojamiento del motor ! para el mando/ la unidad universal de accionamiento ! "renado/ una unidad de carga ! un motor opcional; motor Diesel de cuatro tiempos/ motor de gasolina de dos tiempos/ as: como dos motores de gasolina de cuatro tiempos/ motor con compresin variable# La "uncin principal es el alojamiento del motor/ su abastecimiento de combustible ! aire ! la adquisicin ! la indicacin de datos de medicin relevantes# 9l motor se monta sobre un "undamento aislado contra las vibraciones ! se conecta a la unidad a trav%s de una transmisin por correa# 16#
7anco de prueba de motores de ( cilindros a gasolina#
Funto con el banco de pruebas/ el motor de gasolina de cuatro tiempos resulta idneo para estudiar diversas relaciones de compresin/ la variacin del momento de encendido ! una tobera regulable del Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina 1)
carburador# 9l motor de gasolina de cuatro tiempos ! un cilindro re"rigerado por aire# @na culata modi0cada permite realiGar ensa!os adicionales con diversos insertos de cámara de combustin# Para poder variar la composicin de la meGcla/ se 8a trans"ormado el carburador# 9stá equipado con un dispositivo especial para desplaGar el momento del encendido; de encendido adelantado a encendido retardado
11#
Compresor de aire de segunda etapa#
9n este tipo de compresores/ el recorrido del aire en la compresin se realiGa en dos etapas por medio de dos pistones/ de los cuales uno 8ace la compresin de la primera etapa/ ! el otro/ la de la segunda# 9l compresor aspira por el 0ltro de admisin/ el aire eKterior que 8a de comprimir# Para pasar el aire a la cámara de compresin/ es necesario que las válvulas de aspiracin se abran/ lo que se realiGa de una "orma automática/ !a que/ al descender el pistn/ se crea un vac:o en las cámaras de compresin !/ debido a la presin atmos"%rica/ resulta empujada dic8a válvula/ dejando pasar el aire 8asta que el pistn llega al punto muerto in"erior al iniciar su ascenso/ aumenta la presin en las cámaras/ obligando a las válvulas a cerrarse antes de que salga el aire que llenaba la cámara de compresin# 1$#
Compresor de aire de primera etapa#
@n compresor es una máquina de fuido que está construida para aumentar la presin ! desplaGar cierto tipo de fuidos llamados compresibles/ tal como lo son los gases ! los vapores# 9sto se realiGa a trav%s de un intercambio de energ:a entre la máquina ! el fuido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es trans"erido a la sustancia que pasa por %l convirti%ndose en energ:a de fujo/ aumentando su presin ! energ:a cin%tica impulsándola a fuir# 'l igual que las bombas/ los compresores tambi%n desplaGan fuidos/ pero a di"erencia de las primeras que son máquinas 8idráulicas/ %stos son máquinas t%rmicas/ !a que su fuido de trabajo es compresible/ su"re un cambio apreciable de densidad !/ generalmente/ tambi%n de temperatura a di"erencia de los ventiladores ! los sopladores/ los cuales Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina 1,
impulsan fuidos compresibles/ pero no aumentan su presin/ densidad o temperatura de manera considerable# 1&#
T+nel de 8umo#
Todos los equipos ! sistemas inventados por el 8ombre se rigen por le!es ":sicas "undamentales que permiten su utilidad en la sociedad# Para un t+nel aerodinámico el principio "undamental que se pone de mani0esto es el de reversibilidad del movimiento# De acuerdo a %ste/ en lugar de observar el movimiento de un cuerpo en su medio inmvil/ podemos observar el movimiento del medio con relacin al cuerpo inmvil# 9n este caso/ la velocidad del fujo no perturbado en un medio reversible será igual a la velocidad del mismo cuerpo cuando el aire está inmvil# La posibilidad de reversibilidad del movimiento es debido a que las "uerGas aerodinámicas dependen solo del movimiento relativo del cuerpo ! el aire# Cuando se pro!ecta cualquier tipo de avin surgen gran cantidad de problemas t%cnicos a resolver de "orma eKperimental# Las aeronaves cada veG son más complejas/ sus dimensiones tambi%n aumentan por lo que di0culta su eKperimentacin a escala natural# 1(#
9quipo de aire acondicionada didáctico#
9s un banco didáctico para el estudio del "uncionamiento de todos los componentes de los sistemas de climatiGacin# Panel derec8o con una "ac8ada de mando ! calculador como en un ve8:culo real/ esquema de entrada/ salida ! combinacin del aire/ motores a paso para la meGcla ! reparticin del aire caliente o "r:o# Panel central la potencia ! esquemas de circuitos lgicos para la operacin de compresor/ condensador ! ajuste de temperatura# 1)#
9quipo laminar ! turbulento#
@n equipo laminar ! turbulento es que %l nos permite realiGar el estudio de los fuidos# Las caracter:sticas de este equipo son; permite medir directamente las p%rdidas de "riccin en las tuber:as/ permite trabajar con fujo laminar ! turbulento 1,#
Turbina de -rancis#
La turbina -rancis "ue desarrollada por Fames 7# -rancis# *e trata de una turbomáquina motora a reaccin ! de fujo miKto# Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina 12
Las turbinas -rancis son turbinas 8idráulicas que se pueden diseIar para un amplio rango de saltos ! caudales/ siendo capaces de operar en rangos de desnivel que van de los dos metros 8asta varios cientos de metros# 9sto/ junto con su alta e0ciencia/ 8a 8ec8o que este tipo de turbina sea el más ampliamente usado en el mundo/ principalmente para la produccin de energ:a el%ctrica en centrales 8idroel%ctricas# *e utiliGan para produccin de electricidad# Las grandes turbinas -rancis se diseIan de "orma individual para cada aprovec8amiento 8idroel%ctrico/ a e"ectos de lograr el máKimo rendimiento posible/ 8abitualmente más del 46# *on mu! costosas de diseIar/ "abricar e instalar/ pero pueden "uncionar durante d%cadas# Tambi%n pueden utiliGarse para el bombeo ! almacenamiento 8idroel%ctrico/ utiliGando dos embalses/ uno a cota superior ! otro in"erior .contraembalse#
12#
7anco de oleo 8idráulico
Dentro de las clasi0caciones que tienen las máquinas de tipo 8idráulico/ podemos encontrar un grupo denominado; máquinas de desplaGamiento positivo/ las cuales mediante sistemas de presin ! compresin de fuidos pueden generar un desplaGamiento de componentes mecánicos con gran potencia# 9spec:0camente a la subcategor:a de máquinas 8idráulicas/ cu!o fuido de trabajo es alg+n aceite derivado del petrleo/ se les denomina maquinas oleo8idráulicas# 13#
Circuito 8idráulico#
@n circuito 8idráulico es un sistema que comprende un conjunto interconectado de componentes separados que transporta l:quido# 9ste sistema se usa para controlar el fujo del fuido .como en una red de tuber:as de en"riamiento en un sistema termodinámico o controlar la presin del fuido .como en los ampli0cadores 8idráulicos# La idea de describir el fujo del fuido en t%rminos de componentes separados está inspirada por el %Kito de la teor:a de circuitos el%ctricos# 'l igual que la teor:a de circuitos el%ctricos "unciona cuando son elementos separados ! lineales/ la teor:a de circuitos 8idráulicos "unciona mejor cuando los elementos .componentes pasivos tales como Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina 13
tuber:as o l:neas de transmisin o componentes activos como "uentes de alimentacin o bombas son discretos ! lineales# 9sto usualmente signi0ca que el análisis de circuitos 8idráulicos "unciona mejor para tubos largos ! delgados con bombas separadas/ tal como se encuentran en los sistemas de fujo de procesos qu:micos o dispositivos de microescala# 14#
T+nel supersnico de viento#
@n t+nel de viento supersnico es un t+nel de viento que produce velocidades supersnicas 9l n+mero de Mac8 ! el fujo están determinadas por la geometr:a de la boquilla# 9l n+mero de Be!nolds se var:a cambiando el nivel de densidad# Por lo tanto se requiere una alta relacin de presin# 'parte de eso/ la condensacin de la 8umedad o incluso de licue"accin de gas puede ocurrir si la temperatura estática se vuelve lo su0cientemente "r:a# 9sto signi0ca que un t+nel de viento supersnico necesita generalmente un secado o una instalacin de precalentamiento# @n t+nel de viento supersnico tiene una gran demanda de energ:a/ de modo que la ma!or:a están diseIados para intermitente en lugar de la operacin continua#
$6#
7anco de bomba#
9ste banco de bomba permite la obtencin de las curvas caracter:sticas de bombas centr:"ugas a di"erentes velocidades de accionamiento# Tambi%n permite ensa!ar bombas en modo turbina# *e dispone de manmetros/ placas de ori0cio/ medidor de par/ variador de "recuencia/ motores de corriente continua ! alterna# 'demás de los depsitos/ posee las válvulas de regulacin ! cierre necesarias para ensa!ar bombas en serie ! en paralelo# $1#
T+nel subsnico de viento#
9l T+nel de viento subsnico es sencillo ! seguro de operar# *e suministra como instalacin autnoma completa montada en ruedas giratorias para "acilitar su desplaGamiento# 9l equipo principal consta del t+nel con un sistema compensador de dos componentes ! un indicador de la velocidad en el aire# Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina 14
9l aire entra en la seccin de prueba a trav%s de una contraccin cuidadosamente diseIada/ seguida de un endereGador de fujo de aluminio tipo panal diseIado para asegurar que el fujo sea constante tanto en magnitud como en direccin/ ! tenga un per0l de velocidad transversal plano# @n di"usor de ángulo pequeIo en el eKtremo de salida contribu!e a la estabilidad del fujo en la seccin de prueba# @n ventilador de cinco palas está ubicado en la salida de la seccin di"usora# 9l ventilador es impulsado por un motor C' alimentado por una unidad inversora de control de velocidad/ lo que permite el control uni"orme de la velocidad en el aire# $$#
7anco 8idráulico#
9l banco 8idráulico es parte de un sistema de equipos ! elementos necesarios para realiGar prácticas en los principales temas tratados dentro de la parte terica relacionados con la 8idráulica#9l banco
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Taladro ! esmeril#
9l taladro es una máquina 8erramienta donde se mecaniGan la ma!or:a de los agujeros que se 8acen a las pieGas en los talleres mecánicos# Destacan estas máquinas por la sencilleG de su manejo# Tienen dos movimientos; 9l de rotacin de la broca que le imprime el motor el%ctrico de la máquina a trav%s de una transmisin por poleas ! engranajes/ ! el de avance de penetracin de la broca/ que puede realiGarse de "orma manual sensitiva o de "orma automática/ si incorpora Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina $6
transmisin para 8acerlo#@n esmeril angular/ amoladora angular o radial/ es una 8erramienta impulsada para cortar/ para esmerilar ! para pulir# @n esmeril angular se puede impulsar con un motor/ el cual impulsa una cabeGa de engranajes en un ángulo recto en el cual está montado un disco abrasivo o un disco de corte más delgado los cuales pueden ser reemplaGados cuando se desgastan# $(#
Taladro el%ctrico de pedestal#
9stos taladros son de ma!or potencia ! producen por lo tanto ma!or trabajo# 9stán constituidas por una slida columna de "undicin que "orma un eje r:gido sobre el cual se desplaGan los di"erentes elementos de la máquina# 9sta constitucin muc8o más robusta permite a este tipo de taladros e"ectuar agujeros de 8asta 166 mm de diámetro# La mesa o plato es desplaGable a lo largo de ella/ lo que permite una ma!or envergadura para practicar agujeros# 9stán equipados con una palanca de retroceso de giro pudi%ndose entonces emplear para la operacin de roscado# $)#
'parato de medidor de fujo#
Los medidores de fujo son instrumentos utiliGados para determinar la cantidad de fujo másico que pasa a trav%s de una tuber:a# Otros nombres con los cuales suelen llamarse; -lujmetros/ caudalimetros o medidores de caudal# 9n general se clasi0can en; di"erencial de presin/ desplaGamiento positivo/ por medicin de velocidad ! por medicin de masa# Los medidores de fujo más comunes son los de di"erencial de presin que se basan en el cambio de presin debido a una reduccin en el diámetro de la tuber:a# ' ma!or di"erencia de presin ma!or es el fujo# Principalmente su "uncin se bas en diseIar un tubo para medir el gasto de un fuido/ es decir la cantidad de fujo por unidad de tiempo/ ! luego con posteriores investigaciones para aprovec8ar las condiciones que presentaba el mismo/ se llegaron a encontrar nuevas aplicaciones como la de crear vac:o a trav%s de la ca:da de presin# $,#
Medidor de ( tiempos a diesel#
Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina $1
*e denomina motor de cuatro tiempos al motor de combustin interna alternativo tanto de ciclo Otto como ciclo del di%sel/ que precisa cuatro/ o en ocasiones cinco/ carreras del pistn o %mbolo .dos vueltas completas del cigQeIal para completar el ciclo termodinámico de combustin# 1?Primer tiempo o admisin; en esta "ase el descenso del pistn aspira la meGcla aire combustible en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresin# La válvula de escape permanece cerrada/ mientras que la de admisin está abierta# 9n el primer tiempo el cigQeIal gira 136R ! el árbol de levas da 46R ! la válvula de admisin se encuentra abierta ! su carrera es descendente# $?*egundo tiempo o compresin; al llegar al 0nal de la carrera in"erior/ la válvula de admisin se cierra/ comprimi%ndose el gas contenido en la cámara por el ascenso del pistn# 9n el $R tiempo el cigQeIal da &,6R ! el árbol de levas da 136R/ ! además ambas válvulas se encuentran cerradas ! su carrera es ascendente# &?Tercer tiempo o eKplosineKpansin; al llegar al 0nal de la carrera superior el gas 8a alcanGado la presin máKima# 9n los motores de encendido provocado o de ciclo Otto salta la c8ispa en la buj:a/ provocando la infamacin de la meGcla/ mientras que en los motores di%sel/ se in!ecta a trav%s del in!ector el combustible mu! pulveriGado/ que se autoinfama por la presin ! temperatura eKistentes en el interior del cilindro# 9n ambos casos/ una veG iniciada la combustin/ esta progresa rápidamente incrementando la temperatura ! la presin en el interior del cilindro ! eKpandiendo los gases que empujan el pistn# 9sta es la +nica "ase en la que se obtiene trabajo# 9n este tiempo el cigQeIal gira 136R mientras que el árbol de levas gira 46R respectivamente/ ambas válvulas se encuentran cerradas ! su carrera es descendente# ( ?Cuarto tiempo o escape; en esta "ase el pistn empuja/ en su movimiento ascendente/ los gases de la combustin que salen a trav%s de la válvula de escape que permanece abierta# 'l llegar al punto máKimo de carrera superior/ se cierra la válvula de escape ! se abre la de admisin/ reiniciándose el ciclo# 9n este tiempo el cigQeIal gira 136R ! el árbol de levas gira 46R# $2#
9quipo de convencin natural ! radiacin#
Visita al Laboratorio de TermofuidosPágina $$
9s un equipo que a!uda a los estudiantes a entender el e"ecto natural de la conveccin libre/ radiacin/ emisividad ! la ecuacin de *te"an? 7otGmann el cual inclu!e un tanque a presin que permite 8acer pruebas por sobre ! por debajo de la presin atmos"%rica# Puede ir conectado opcionalmente al *istema Versátil de 'dquisicin de Datos .VD'* para registro de datos automáticos Los resultados de las pruebas tienen buena precisin ! permiten su eKtrapolacin a completo vac:o#
C)#/*")$*: 9n la visita al laboratorio de termofuidoslogramos conocer la ma!or parte de las maquinas que esta contiene ! aspectos mu! importantes acerca de cada una de ellas/ conocimos su "uncionamiento ! para qu% es utiliGada cada máquina# 9ste laboratorio es de suma importancia para nuestra carrera !a que nos a!uda a comprender "enmenos que se presentan en los fuidos/ su comportamientos ! como utiliGarlos en procesos determinados# 'demás de conocer las maquinas aprendimos de un ejemplo en las que ellas operan como es el ciclo de BanJine un ciclo termodinámico que tiene como objetivo la conversin de calor en trabajo/ constitu!endo lo que se denomina un ciclo de potencia# Como cualquier otro ciclo de potencia/ su e0ciencia está acotada por la e0ciencia termodinámica de un ciclo de Carnot que operase entre los mismos "ocos t%rmicos#
B"%").+6+: • • • • • • •
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