Efecto vortice relativo bombas hidraulicas

EFECTO VORTICE

RELATIVO EN BOMBAS

SANCHEZ SARANGO WILSON

Facultad de Ingeniería Mecánica y eléctrica

El efecto vórtice, hace circular un grupo de partículas en el interior del canal (entre alabes) con un movimiento contrario al del rodete (también se llama efecto coriolis, de corona o de borde). Otros autores lo llaman efecto de resbalamiento o fenómeno de SLIP. .

¿ Que es el efecto vórtice ?

EFECTO VORTICE

RELATIVO EN BOMBAS

HIDRAULICAS Vortice Relativo

Resbalamiento

Coriolis

Slip

Corona


EFECTO VORTICE RELATIVO EN BOMBAS

Como se produce el efecto vórtice ???

Como se produce ?


Lo entenderemos con un ejemplo practico ¡¡Alguna vez han jugado en este juego, pues si lo han hecho se habrán dado cuenta de lo siguiente:

Primera situación: el juego esta estático y dos amigos están jugando a lanzarse el balón, llamaremos Wilson al que se encuentra en el juego y José al que se encuentra fuera, al lanzarle Wilson el balón a José un tercer espectador ver la trayectoria de este lanzamiento en forma rectilínea.

Segunda situación: el juego esta en movimiento (angular) y Wilson que se encuentra sobre el juego le lanza el balón a José y este en su posición no logra atraparlo. entonces se produce la siguiente conversación Wilson le dice a José ¿Por qué no atrapaste el balón si yo lo lance recto hacia tu persona; José le responde eso no es cierto tu lo lanzaste hacia otro lado. La discusión sobre el asunto sigue hasta que un tercer espectador se acerca y les comenta ¡¡ yo observe todo y los dos tiene razón de algún modo, y les explica lo que el observo : cuando el balón se desprendió de tus manos Wilson al momento del lanzamiento inmediatamente inicio una trayectoria curvilínea en sentido contrario al movimiento del juego ¡¡¡


Fuerza Coriolis

La F. Coriolis Siempre es perpendicular al eje de rotación y a la velocidad del cuerpo

¿Qué es una fuerza Coriolis ?

En la imagen podemos apreciar la representación gráfica del movimiento de los alabes de una bomba rotodinámica, donde ω es la velocidad angular del rodete, también podemos apreciar las descomposiciones vectoriales de las velocidades de los alabes (a la entrada y a la salida)

Como se explico en el ejemplo anterior del lanzamiento del balón, al ser expulsado este de un entorno que esta en movimiento angular (giro) este se desplazara hacia el exterior con un movimiento angular contrario. Entonces llevando este fenómeno a nivel de las partículas de fluido en el rodete de la bomba veremos que ocurre lo mismo (las partículas experimentaran una fuerza que las ara girar en sentido contrario al movimiento de los alabes) a esta fuerza se le llama Fuerza Coriolis, y al movimiento contrario se le llama movimiento de coriolis o EFECTO VORTICE RELATIVO


Como afecta el efecto vórtice ???

sabemos que La ecuación de Euler es fundamental para el estudio de las turbomáquinas.

Esta ecuación es básica tanto para el estudio de las bombas, ventiladores, turbinas hidráulicas, como para el estudio de los turbocompresores, turbinas de vapor y turbinas de gas.

Pero ¡¡¡

Después de haber deducido la ecuación de Euler habremos hecho ciertas suposiciones como:

Que el numero de alabes es infinito para que el rodete gie al fluido perfectamente.(lo cual en realidad no se aplica).

Es por esto que hay que tener en cuenta algunas modificaciones en la ecuación de Euler entre ellas se encuentra EL EFECTO DE VORTICE.


Leonhard Euler


Fuerza de Coriolis y la

fuerza centrífuga

El movimiento de un flujo de fluido se rige por la ecuación de momento, los llamados de Navier-Stokes (N-S) ecuación

Para una turbomáquina, la ecuación N-S, se puede expresar con respecto a los sistemas de coordenadas absolutas y relativas

Para el movimiento absoluto (velocidad es C) el sistema de coordenadas de referencia para la observación esta fijado a el suelo)

Para el movimiento absoluto Para el movimiento relativo

Para el movimiento relativo (velocidad es W) el sistema de coordenadas de referencia para la observación está fijado a el rotor

Al comparar los dos anteriores ecuaciones de momento que gobiernan los movimientos relativos y absolutos de la circulación de fluido, se entiende que hay dos términos

adicionales en la ecuación N-S, para la relación movimiento, que corresponden a las fuerzas centrífugas y de Coriolis.SANCHEZ SARANGO WILSON


Comparación

Analizando el efecto

vórtice en el triangulo de velocidades

Efecto de vórtice relativo

RESBALAMIENTO ( efecto vórtice relativo) µ = =

=

Como C3u <C2u en el punto 3 baja potencia por : HR = u2C3u < u2C2u g g



Conclusiones

Si los álabes están muy juntos o pegados los

vórtices disminuyen y no hay muchas perdidas.

B3 < B2, debido al efecto del vórtice el ángulo B3 se hace menor que B2.



EFECTO VORTICE

RELATIVO EN BOMBAS

UNIVERSIDAD SEÑOR DE

SIPÀN


[email protected]

FIAU

Efecto vortice relativo bombas hidraulicas

Documents

Transcript of Efecto vortice relativo bombas hidraulicas