PRESION DE VAPOR Y CAVITACION

PRESION DE VAPOR Y CAVITACION

MECNICA DE FLUIDOS ITEMA: PRESION DE VAPOR CAVITACION

DOCENTE:Ing. Ernesto Ramrez.

SECCION: C

ALUMNOS:Cano Enciso, Marco.VelsquezCuba, Junior.Huamn Ros, Jordy.Vsquez Gutirrez, Christian.

INTRODUCCIN

Es importante para el estudiante de ingeniera civil conocer factores que pueden resultar desfavorables en la realizacin de una obra y que pueden ocasionar malestares al ingeniero, al personal a cargo y tambin a las poblaciones cercanas.

En la rama de hidrulica el fenmeno de cavitacin es un suceso muy comn en obras en las que no se ha realizado una correcta aplicacin de los elementos que intervienen en las instalaciones.

Por tal motivo en el presente informe se abordan este tema incluyendo dos ejercicios que incluyen aplicaciones de la condicin de no cavitacin.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Es entender el fenmeno fsico de presin de vapor y cavitacin para luego poder prevenir los futuros daos que causa dicho fenmeno.

OBJETIVOS PARTICULARES

Identificar las variables ms importantes que propician elfenmeno de la cavitacin

Establecer una serie de fundamentos que nos permitan dar control y/o solucin a los equipos de bombeo con dicho problema para no generar prdidas de la mquina, contando con el parmetro del NPSH el cual evita el fenmeno de cavitacin.

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MARCO TERICO

PRESIN DE VAPOR.

Es la presin en la cual la cantidad de molculas del lquido(en este caso el agua) que se vaporizan es igual a la cantidad de molculas que se condensan, es decir alcanzan un estado de equilibrio. Por ello la presin en un sistema de manejo de agua nunca debe ser menor que la presin de vapor del agua, ya que sin suficiente presin las molculas del lquido pasan a estado gaseoso y ocurrira la cavitacin.

CAVITACIN.La cavitacin ocurre cuando la presin en un punto llega a ser menor que la presin de vapor del lquido transportado en el sistema, en este caso el agua, formndose burbujas que al pasar a una zona de mayor presin llegan a implosionar causando daos en el material.Este fenmeno es muy comn en bombas hidrulicas, vlvulas y en tuberas.

CAVITACIN EN BOMBAS HIDRULICAS

La cavitacin en bombas ocurre cuando las molculas de agua que son succionadas por la bomba, pasan por un punto en el rodete en el que la presin llega a ser menor que la presin de vapor del agua, formndose burbujas o cavidades que al pasar de esta zona de baja presin a una zona de mayor presin violentamente, llegan a implosionar causando daos en el rodete de la bomba

Ocurren dos etapas en la cavitacin en bombas hidrulicas: En la succin En la descarga

CAVITACIN EN VLVULASVemos que en una vlvula, si sta es de cierre parcial, quedar una zona estrecha donde la velocidad de las molculas de agua ser muy alta, entonces, la presin en ese punto bajar. Cuando alcance niveles ms bajos que su presin de vapor, entonces se formarn burbujas que implosionarn cuando pasen repentinamente a una zona de mayor presin.

CAVITACIN EN TUBERAS

Al viajar las molculas de agua una zona de mayor cota, la presin interna disminuye, formndose burbujas que lo luego desaparecern al pasar a una zona de mayor presin.

CONSECUENCIAS DE LA CAVITACION Produce ciertas vibraciones el cual ocasiona ruidos y golpeteos dentro de la bomba. Erosin de la bomba (debido a la cavitacin)

NPSH o ANPAEs una sigla inglesa Net-Positive-Suction-Head o tambin llamada altura de aspiracin neta positiva(ANPA) Viene a ser un indicador de suma importancia en el funcionamiento de una bomba. Se relaciona con la presin del fluido a la entrada de la bomba. NPSH es un clculo de diseo para evitar la vaporizacin del lquido y posible cavitacin de la bomba. En trminos sencillos se puede decir que el NPSH (lo cual es un diseo de un circuito de bombeo), es la razn por la que el dimetro de la boquilla de succin en la bomba es generalmente mayor que el dimetro de la boquilla de descarga en la bomba.

Si hay ms lquido saliendo de la descarga que lquido disponible en la succin, entonces la bomba est asfixiada, igual que cuando una persona requiere ms oxgeno que el disponible en el ambiente

En la prctica la cavitacin se evita garantizando:

NPSHd NPSHr + margen de error NPSHrequerido es un parmetro de la bomba y lo debe dar el fabricante. NPSHdisponible es un parmetro del sistema y debe calcularse.

NPSHdisponible. = hsp hs hf - hvap

hsp: carga de presin esttica aplicada al fluido (en escala absoluta) expresada en metros o en pies de lquido.hs:Diferencia de elevacin entre el nivel del fluido en el depsito y la entrada a la bomba (Positivo) cuando la bomba est por debajo del depsito (Negativa) cuando est por encima del mismo.hf: prdida por friccin en la tubera de succin expresada en metroshvap: Presin de vapor del lquido a la temperatura de bombeo expresada en metros o en pies de liquido

ojo: para un buen diseo de bombeo el NPSH disponible debe sermayor que el NPSH requerido

Problema 1Determine la NPSH disponible cuando una bomba extrae tetracloruro de carbono a 150C (gravedad especifica = 1.48) desde un tanque que est en un nivel 3.6 pies por debajo de la entrada de la bomba las prdidas de energa en la lnea de succin de 1.84 pies en total yla presin atmosfrica es de 14.55 psi

RESPUESTA

Problema 2La bomba q se muestra en la figura los cual es un sistema de bombeo de agua para el sector agrcola cuyo flujo volumtrico es de , cuyo peso especfico del agua la distancia entre superficie del lquido en el tanque de succin y el eje de la bomba es de 3m. La presin del lugar es de 101.761 Kpa. Longitud total del recorrido del flujo del lquido es 6m. Tubo de Acero cedula 40 1,dimetro interior =0.00409mDeterminar el

RESPUESTA

CONCLUSIONES.

La cavitacin es un fenmeno altamente desfavorable en sistemas de manejo de aguasque se produce siempre por variacin presin.

Genera 3 efectos mas comunes como: la disminucin de la eficacia, dao en los conductos de escurrimiento, produccin de ruido y vibraciones.

En la prctica los ingenieros deben estar conscientes de la importancia del fenmeno de la cavitacin ya que producira un mayor de mantenimiento

RECOMENDACIONES

Elaborar un diseo que permita minimizar las diferencias de presiones.

Hacer una buena instalacin y seleccionar materiales resistentes a la cavitacin.

Colocar vlvulas que midan la presin del flujo del lquido para as poder darnos cuenta en que momento el fluido se convierte en burbujas de vapor y no genere daos en las bombas de agua.

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BIBLIOGRAFIA

1. universidad nacional de ingenierahttp://www.slideshare.net/santiagoserey/cavitacion-8639297

2. universidad politcnica de valenciahttps://www.youtube.com/watch?v=wWQvYkKmdJg

3. revista NOVATEC INDUSTRIALhttp://www.novatec.cr/Utilitarios/Bombas/NPSH.pdf

4. Robert L. Mott, Mecnica de Fluidos Aplicada, Prentice Hall, Mxico

5. Mtodos y algoritmos de diseo en ingeniera qumica

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