Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Mecánica Mecánica de Fluidos Primer semestre de 2016
Banco hidráulico F1-10
Cronómetro
Al A l t en er l íq ui d os co nf in ad o s e n ci rc ui t o s hidráulicos se debe tener especial cuidado con la cavitación.
Este
fenómeno
se
da
cuando
la
Agu A gu a
presión estática del líquido cae por debajo de la presión de vapor del mismo, esto causa que parte del líquido haga una transición hacia la fase gaseosa. Las burbujas de gas producidas impactan vi ol en t am en t e
c o nt ra
l as
s up e rf ic i es
1. Ver V er i fi qu e
qu e
el
mo nt aj e
e st é
fi j ad o
correctamente, incluyendo la conexión de
s ól id as
las
causando vibraciones y erosión sobre estas.
mangueras.
Asegure
que
ambas
vál v ál vu l as de l eq ui po de ca vi t ac i ó n e st é n En
casi
todas
las
aplicaciones,
la
cavitación se evita a toda costa, pues trae muchos
completamente abiertas. 2.
Fije un caudal con ayuda de la válvula del
más problemas que beneficios. En el diseño de
banco. Registre el caudal y la temperatura
sistemas hidráulicos se busca que la presión del
del agua.
líquido no caiga nunca por debajo de la presión
3.
de vapor. Este fenómeno se puede prevenir con mayores presiones estáticas en la línea de flujo o
Cierre la válvula aguas arriba del equipo hasta generar cavitación severa.
4.
Cierre la válvula aguas abajo hasta que la
con un caudal relativamente bajo, el cual cause
cavitación
unas velocidades medias pequeñas.
presiones en los tres manómetros. 5.
Repita
los
desaparezca.
pasos
2-4
para
Tome
otros
las
dos
caudales.
Estudiar
de
forma
experimental
el
fenómeno de cavitación en un tubo de Ven V en t ur i Empiece por averiguar cómo funciona el dispositivo Amrfield F1-28, ¿qué diámetro tiene la tubería y la garganta?
Dispositivo de cavitación F1-28 1
Elabore una gráfica de presión de vapor
Calcule el error relativo entre el valor medido en
del agua contra temperatura. Comente a qué
el
presión se da la cavitación a la temperatura de
literatura. Para terminar, calcule la constante K
Bogotá.
de pérdidas del tubo Venturi en los puntos
Busque
una
fórmula
empírica
que
relacione esas dos variables.
laboratorio
y
el
valor
registrado
en
la
anterior y posterior a la garganta.
Busque fotografías de hélices o álabes
En el análisis de resultados comente sobre
desgastados por la cavitación. Investigue cómo la
el valor medido de la presión de cavitación,
cavitación genera el desgaste en la superficie.
¿coincide con la presión de vapor? Comente
Finalmente, comente si en una ciudad como
sobre
Bogotá se debe tener más cuidado (o no) en el
mecánicos de la cavitación. Busque una constante
diseño
de pérdidas de un tubo Venturi y compárela con
de
tuberías
con
descarga
a
presión
atmosférica si se tiene en cuenta la cavitación.
los
fenómenos
visuales,
sonoros
y
el valor obtenido en el laboratorio. Busque fuentes
de
error
que
pudieron
afectar
el
experimento, comente sobre el montaje utilizado. Para comenzar describa el procedimiento detallado que se siguió para la ejecución de la práctica,
¿hubo
procedimiento
de
diferencias esta
guía
y
entre el
No
olvide
concluir
sobre
sus
resultados
de
presión de cavitación.
el
ejecutado?
Apó A pó y e s e co n di ag r am as o fo to gr af ía s . N o o l vi de mencionar los equipos utilizados.
El
informe
SicuaPlus,
Comience por calcular el caudal con los
en
el
se
debe
entregar
correspondiente
por
enlace.
No
olvide que debe cargar el archivo en formato
o l vi de
PDF, no se recibirán archivos en otro formato, ni
reportar el error (aleatorio y sistemático) de esta
por otro medio (CD, USB, correo electrónico,
magnitud. Reporte el estadístico utilizado para
etc).
vo lú m en es
y
t i e mp o s
re gi st r ad o s,
no
cuantificar el error aleatorio.
La sugerencia para elaborar su documento
Muestre un diagrama de barras con las
es en formato carta, fuente Times New Roman
presiones manométricas registradas, agrupe las
tamaño 10, con interlineado doble. Recuerde
barras según sitio de medición (es decir, un grupo
citar todas sus fuentes en un formato reconocido
por cada manómetro). Verifique estadísticamente
(APA, IEEE, etc.).
que la presión de cavitación tomada en los tres caudales es la misma. Finalmente, cavitación
con
la
Tenga también
compare presión
esta de
presión vapor
a
presente
aspectos
de
redacción,
que forma,
se
le
como
puntuación.
calificarán lo
es
la
Estilo
y
de
ortografía,
la
adherencia al formato de informes de ingeniería.
temperatura registrada, suponga que la presión atmosférica en el laboratorio es de 745 hPa. 2
Batchelor, G. K. (2000). An A n in tr o du ct io n t o Fl ui d Dynamics.
Cambridge:
Cambridge
University Press. Beltrán, R. G. (1990). Introducción a la Mecánica de Fluidos. Bogotá: Ediciones Uniandes.
Whi W hi t e, F. M. (2 00 8 ). Mecánica de fluidos (Sexta ed.). Ciudad de México: McGraw Hill.
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