indice.

indice.1introduccion.2Objetivos2Marco terico.2Bombas.2Tipos de bombas2Segn el principio de funcionamiento:2Bombas de mbolo alternativo3Bombas volumtricas rotativas o rot- estticas:3Bombas roto-dinmicas:3Radiales o centrfugas:4Diagonales o helicocentrfugas:4Segn el tipo de accionamiento.4Electrobombas.4Bombas neumticas4Bombas de accionamiento hidrulico4Bombas manuales4Tipos de bombas de mbolo5Bomba aspirante:5Bomba impelente5El golpe de ariete6Consecuencias6Dispositivos para controlar el golpe de ariete7La cavitacin:7

introduccion.Siempre que tratemos temas de fluidos y de cualquier circulacin de hidrulica estamos, de alguna manera entrando en el tema de bombas.El funcionamiento en s de la bomba ser el de un convertidor de energa, o sea, transformara la energa mecnica en energa cintica, generando presin y velocidad en el fluido.Existen muchos tipos de bombas para diferentes aplicaciones.Los factores ms importantes que permiten escoger un sistema de bombeo adecuado son: presin ltima, velocidad de bombeo, tipo de gases a bombear (la eficiencia de cada bomba vara segn el tipo de gas)

Objetivos. Conocer los tipos de bombas segn su funcionamiento y segn los fluidos que estaremos agregndole energa. Determinar cmo se origina el golpe de ariete y la cavitacin en un fluido. Analizar en mtodo de cmo evitar el golpe de ariete. Y conocer cmo afecta la cavitacin en la maquinaria.

Marco terico.Bombas.Una bomba es una mquina hidrulica generadora que transforma la energa (generalmente energa mecnica) con la que es accionada en energa hidrulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser lquido o una mezcla de lquidos y slidos como puede ser el hormign antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energa del fluido, se aumenta su presin, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas segn el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presin de un lquido aadiendo energa al sistema hidrulico, para mover el fluido de una zona de menor presin o altitud a otra de mayor presin o altitud.Existe una ambigedad en la utilizacin del trmino bomba, ya que generalmente es utilizado para referirse a las mquinas de fluido que transfieren energa, o bombean fluidos incompresibles, y por lo tanto no alteran la densidad de su fluido de trabajo, a diferencia de otras mquinas como lo son los compresores, cuyo campo de aplicacin es la neumtica y no la hidrulica. Pero tambin es comn encontrar el trmino bomba para referirse a mquinas que bombean otro tipo de fluidos, as como lo son las bombas de vaco o las bombas de aire.Tipos de bombasSegn el principio de funcionamiento:Bombas de desplazamientos positivos o volumtricos, en las que el principio de funcionamiento est basado en la hidrosttica, de modo que el aumento de presin se realiza por el empuje de las paredes de las cmaras que varan su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el rgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que tambin se denominan bombas volumtricas. En caso de poder variar el volumen mximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Si ese volumen no se puede variar, entonces se dice que la bomba es de volumen fijo. A su vez este tipo de bombas pueden subdividirse en:Bombas de mbolo alternativoEn las que existe uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la accin de un mbolo o de una membrana. En estas mquinas, el movimiento del fluido es discontinuo y los procesos de carga y descarga se realizan por vlvulas que abren y cierran alternativamente. Algunos ejemplos de este tipo de bombas son la bomba alternativa de pistn, la bomba rotativa de pistones o la bomba pistones de accionamiento axial.

Bombas volumtricas rotativas o rot- estticas: En las que una masa fluida es confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presin) hasta la zona de salida (de alta presin) de la mquina. Algunos ejemplos de este tipo de mquinas son la bomba de paletas, la bomba de lbulos, la bomba de engranajes, la bomba de tornillo o la bomba peristltica.

Bombas roto-dinmicas:En las que el principio de funcionamiento est basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre la mquina y el fluido, aplicando la hidrodinmica. En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con labes que giran generando un campo de presiones en el fluido. En este tipo de mquinas el flujo del fluido es continuo. Estas turbo maquinas hidrulicas generadoras pueden subdividirse en:

Radiales o centrfugas:Cuando el movimiento del fluido sigue una trayectoria perpendicular al eje del rodete impulsor.

Axiales: Cuando el fluido pasa por los canales de los labes siguiendo una trayectoria contenida en un cilindro.

Diagonales o helico-centrfugas:Cuando la trayectoria del fluido se realiza en otra direccin entre las anteriores, es decir, en un cono coaxial con el eje del rodete.

Segn el tipo de accionamiento.Electrobombas. Genricamente, son aquellas accionadas por un motor elctrico, para distinguirlas de las motobombas, habitualmente accionadas por motores de explosin Bombas neumticasQue son bombas de desplazamiento positivo en las que la energa de entrada es neumtica, normalmente a partir de aire comprimido.Bombas de accionamiento hidrulico:Como la bomba de ariete o la noria.Bombas manuales. Un tipo de bomba manual es la bomba de balancn.

Tipos de bombas de mbolo

Bomba aspirante: En una "bomba aspirante", un cilindro que contiene un pistn mvil est conectado con el suministro de agua mediante un tubo. Una vlvula bloquea la entrada del tubo al cilindro. La vlvula es como una puerta con goznes, que solo se abre hacia arriba, dejando subir, pero no bajar, el agua. Dentro del pistn, hay una segunda vlvula que funciona en la misma forma. Cuando se acciona la manivela, el pistn sube. Esto aumenta el volumen existente debajo del pistn, y, por lo tanto, la presin disminuye. La presin del aire normal que acta sobre la superficie del agua, del pozo, hace subir el lquido por el tubo, franqueando la vlvula-que se abre- y lo hace entrar en el cilindro. Cuando el pistn baja, se cierra la primera vlvula, y se abre la segunda, que permite que el agua pase a la parte superior del pistn y ocupe el cilindro que est encima de ste. El golpe siguiente hacia arriba hace subir el agua a la espita y, al mismo tiempo, logra que entre ms agua en el cilindro, por debajo del pistn. La accin contina mientras el pistn sube y baja.Una bomba aspirante es de accin limitada, en ciertos sentidos. No puede proporcionar un chorro continuo de lquido ni hacer subir el agua a travs de una distancia mayor a 10 m. entre la superficie del pozo y la vlvula inferior, ya que la presin normal del aire slo puede actuar con fuerza suficiente para mantener una columna de agua de esa altura. Una bomba impelente vence esos obstculos.

Bomba impelenteBomba impelente de mbolo alternativo. La bomba impelente consiste en un cilindro, un pistn y un cao que baja hasta el depsito de agua. Asimismo, tiene una vlvula que deja entrar el agua al cilindro, pero no regresar. No hay vlvula en el pistn, que es completamente slido. Desde el extremo inferior del cilindro sale un segundo tubo que llega hasta una cmara de aire. La entrada a esa cmara es bloqueada por una vlvula que deja entrar el agua, pero no salir. Desde el extremo inferior de la cmara de aire, otro cao lleva el agua a un tanque de la azotea o a una manguera.

El golpe de arieteSe origina debido a que el agua es ligeramente elstica (aunque en diversas situaciones se puede considerar como un fluido no compresible). En consecuencia, cuando se cierra bruscamente una vlvula o un grifo instalado en el extremo de una tubera de cierta longitud, las partculas de agua que se han detenido son empujadas por las que vienen inmediatamente detrs y que siguen an en movimiento.Esto origina una sobrepresin que se desplaza por la tubera a una velocidad algo menor que la velocidad del sonido en el agua. Esta sobrepresin tiene dos efectos: comprime ligeramente el agua, reduciendo su volumen, y dilata ligeramente la tubera. Cuando toda el agua que circulaba en la tubera se ha detenido, cesa el impulso que la comprima y, por tanto, sta tiende a expandirse. Por otro lado, la tubera que se haba ensanchado ligeramente tiende a retomar su dimensin normal. Conjuntamente, estos efectos provocan otra onda de presin en el sentido contrario. El agua se desplaza en direccin contraria pero, al estar la vlvula cerrada, se produce una depresin con respecto a la presin normal de la tubera. Al reducirse la presin, el agua puede pasar a estado gaseoso formando una burbuja mientras que la tubera se contrae. Al alcanzar el otro extremo de la tubera, si la onda no se ve disipada, por ejemplo, en un depsito a presin atmosfrica, se reflejar siendo mitigada progresivamente por la propia resistencia a la compresin del agua y a la dilatacin de la tubera.El problema del golpe de ariete es uno de los problemas ms complejos de la hidrulica, y es resuelto generalmente mediante modelos matemticos que permiten simular el comportamiento del sistema.

ConsecuenciasEste fenmeno es muy peligroso, ya que la sobrepresin generada puede llegar a entre 60 y 100 veces la presin normal de la tubera, ocasionando roturas en los accesorios instalados en los extremos (grifos, vlvulas, etc). La fuerza del golpe de ariete es directamente proporcional a la longitud del conducto, ya que las ondas de sobrepresin se cargarn de ms energa, e inversamente proporcional al tiempo durante el cual se cierra la llave: cuanto menos dura el cierre, ms fuerte ser el golpe.El golpe de ariete estropea el sistema de abastecimiento de agua, a veces hace reventar tuberas de hierro colado, ensancha las de plomo, arranca codos instalados, etc.

Dispositivos para controlar el golpe de arietePara evitar este efecto, existen diversos sistemas:Para evitar los golpes de ariete causados por el cierre de vlvulas, hay que estrangular gradualmente la corriente de agua, es decir, cortndola con lentitud utilizando para ello, por ejemplo, vlvulas de rosca. Cuanto ms larga es la tubera, tanto ms deber durar el cierre. Sin embargo, cuando la interrupcin del flujo se debe a causas incontrolables como, por ejemplo, la parada brusca de una bomba elctrica, se utilizan tanques neumticos con cmara de aire comprimido, torres piezomtricas o vlvulas que puedan absorber la onda de presin. Otro mtodo es la colocacin de ventosas de aireacin, preferiblemente trifuncionales (1 funcin: introducir aire cuando en la tubera se extraiga el agua, para evitar que se generen vacos; 2 funcin: extraccin de grandes bolsas de aire que se generen, para evitar que una columna de aire empujada por el agua acabe reventando codos o, como es ms habitual en las crestas de las redes donde acostumbran a acumularse las bolsas de aire; 3 funcin: extraccin de pequeas bolsas de aire, debido a que el sistema de las mismas ventosas por lado tienen un sistema que permite la extraccin de grandes cantidades y otra va para las pequeas bolsas que se puedan alojar en la misma ventosa) Otro caso comn de variacin brusca de la velocidad del flujo en la tubera se da en las centrales hidroelctricas, cuando se produce una cada parcial o total de la demanda. En estos casos tratndose de volmenes importantes de agua que deben ser absorbidos, se utilizan en la mayora de los casos torres piezomtricas que se conectan con la presin atmosfrica, o vlvulas de seguridad.La cavitacin:Es un fenmeno que se produce siempre que la presin en algn punto o zona de la corriente de un lquido desciende por debajo de un cierto valor mnimo admisible. El fenmeno puede producirse lo mismo en estructuras hidrulicas estticas (tuberas, Venturis, etc.), que en mquinas hidrulicas (bombas, hlices, turbinas). Por los efectos destructivos que en las estructuras y mquinas hidrulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacin es preciso estudiar este fenmeno, para conocer sus causas y controlarlo. (Los constructores de bombas hidrulicas, por ejemplo, reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicin.Cuando un lquido fluye a travs de una regin donde la presin es menor que su presin de vapor, l liquido hierve y forma burbujas de vapor. Estas burbujas son transportadas por el lquido hasta llegar a una regin de mayor presin, donde el vapor regresa al estado lquido de manera sbita, explotando bruscamente las burbujas. Este fenmeno se llama cavitacin. Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared slida cuando cambian de estado, las fuerzas ejercidas por el lquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto, ocasionando picaduras sobre la superficie slida. El fenmeno generalmente va acompaado de ruido y vibraciones, dando la impresin de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la mquina.Segn se ha dicho, cuando, la corriente de un punto de una estructura o de una mquina alcanza una presin inferior a la presin de saturacin de vapor (Fig. 1), el lquido se evapora y se originan en el interior del lquido cavidades de vapor, de ah el nombre de cavitacin. En el interior del fluido existen, pues, zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis, bombas, turbinas, etc.).El fenmeno de la cavitacin se explica con el mecanismo siguiente: si la presin en un lquido como el agua baja suficientemente, empieza a hervir a temperatura ambiente. Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistn en contacto con el agua. Si se mueve el pistn en direccin fuera del agua, se reduce la presin y el agua se evapora formando burbujas de vapor, si ahora bajamos el pistn hacia el agua la presin aumenta, el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja). Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua, se forman y se destruyen las burbujas rpidamente. Se demostr con clculos que una burbuja en colapso rpido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 MPa. Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plstica, lo que est comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacin.

Conclusiones.En el mercado existen una infinidad de bombas, las podemos adquirir segn cada la necesidad, existen bombas segn su funcionamiento y tipo de accionamiento.El golpe de ariete es un fenmeno muy peligroso para una instalacin hidrulica, por lo que si no se controla puede ser fatal para la tubera y para los accesorios, tambin existe equipo para controlar este fenmeno.La cavitacin as como el golpe de ariete son fenmenos que daan los elementos de la instalacin hidrulica, el golpe de ariete es perjudicial para la instalacin propiamente, la cavitacin es perjudicial para la maquinaria como lo son bombas, turbinas etc

Bibliografa. http://www.monografias.com/trabajos14/bombas/bombas.shtml libro de mecnica de fluidos Robertt Mott.

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