Trabajo de Fluidos

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CONTENIDO

1. HISTORIA

2. TEORIA

3. DATOS

4. CALCULOS

5. CONCLUSIONES

1. HISTORIA

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Eran las 6:50 de la tarde del viernes 26 de agosto de 1988 cuando los 52 tripulantes del submarino Pacocha regresaban al puerto del Callao luego de una jornada de entrenamiento. A esa misma hora el atunero japonés Kiowa Maru entraba al terminal sin percatarse de que aquella tenue luz no provenía de un pequeño barco. El impacto fue inevitable. La popa del submarino recibió todo la fuerza del choque. En cuestión de minutos la nave empezó a descender al fondo del mar. Huellas Digitales recuerda las horas de tensión y lucha que vivió la tripulación del Pacocha hace 25 años.

Después del choque, la tripulación se quedó a oscuras. El aire se agotaba. Los motores no funcionaban y el agua empezaba a entrar por la escotilla. El capitán del Pacocha, Daniel Nieva Rodríguez, subió a la torre para cerrarla. Sin embargo, la fuerza del agua lo lanzó contra los tubos de metal matándolo en el acto. Su acción le dio una oportunidad a su tripulación para sobrevivir. Nieva nació en Huancayo y al momento del accidente tenía 20 años de servicio en la Marina.

22 horas de lucha

Las siguientes horas fueron vitales para los marinos. Un grupo de 25 salieron por el compartimiento de torpedos. Cuatro de ellos murieron en las frías aguas chalacas. En el Pacocha quedaron 22 tripulantes atrapados a unos 122 pies de profundidad, es decir unos 40 metros.

La serenidad del entonces Teniente Primero Roger Cotrina Alvarado fue clave para que el grupo no entrara en pánico por la falta de oxígeno.

“A las doce de la noche llegaron los buzos y nos comunicamos por Morse golpeando el casco. A la una me di cuenta que no se podía hac3er reflotar el submarino, estaba muy pesado. Íbamos a tener que escapar buceando”, confesó Cotrina en una entrevista a El Comercio.

Escapar implicaba muchos riesgos. Los pulmones podían explotar e incluso el aire podía ingresar a las venas y el cerebro. A pesar del peligro decidieron realizar el escape libre. Cotrina consciente de que muchos de sus compañeros no tenían el entrenamiento de salvamento, les enseñó rápidamente como actuar antes y durante del escape. En la superficie helicopteros y naves de la Marina aguardaban el momento en que los hombres de mar llegaran a la superficie para llevarlos al hospital Naval.

Eran las 9 de la mañana cuando el primer grupo de tres personas empezó el ascenso. Luego salieron otras cuatro hasta que la escotilla se trabó. Buzos de rescate de la Marina lograron abrirla y reiniciar el rescate.

Alrededor de las 5 de la tarde los 22 tripulantes habían dejado la nave. Años más tarde Roger Cotrina compartiría sus recuerdos de ese momento: “Mientras

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subía sólo veía burbujas. Después vi un reflejo arriba pero me parecía que no iba a llegar. Finalmente subí. Me había tomado unos 35 segundos salir.”

Lamentablemente, tres tripulantes seguían desaparecidos. Personal de la Marina inyectó oxígeno a la nave en caso estas personas siguieran con vida.

Los sobrevivientes fueron internados en el hospital Naval. A cuatro días del accidente, el radioperador Carlos Grande Rengifo murió a causa de una embolia cerebral. En total murieron ocho marinos.

Una nave guerrera

Antes de recorrer el mar de Grau, este submarino era conocido como el USS Atule. Durante la Segunda Guerra Mundial combatió contra Japón en el Pacífico donde hundió al submarino Iawu Toyo, el destructor Igushi Tojo, entre otros. Ganó cuatro Estrellas de Batalla por su exitosa participación en la guerra. Medía unos 100 metros. Tenía tres motores diesel y dos eléctricos. Llevaba seis tubos de lanzatorpedos. El 6 de abril de 1970 la nave fue puesta fuera de servicio.

Esta información fue bajada de la fuente: Diario “El Comercio”

Fig. N° 01. Foto del submarino antes del impacto

2. TEORIA

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PRESURIZACIÓN

Aunque normalmente hablamos de coches, también nos gusta hablar de todo tipo de vehículos. En este caso algunos vehículos necesitan cabinas de presurización. Una presurización de cabina es el proceso de comprimir y regular el aire en el interior de un sitio cerrado para ascender o descender muy rápidamente. En muchos casos, las cabinas de presurización entran en el contexto de vuelos comerciales. Las cabinas en los aviones son todas presurizadas, lo cual permite a los pasajeros respirar normalmente cuando las altitudes son altas. Los transbordadores espaciales, estaciones espaciales y los submarinos también necesitan de esta presurización.

El cuerpo humano requiere niveles de oxígeno constante para poder sobrevivir y que todos los órganos que tenemos funcionen bien. Los niveles de oxígeno en la Tierra son altos al nivel del mar y van bajando según se eleva la altitud. La gente normalmente solo empieza a notar los cambios en los niveles de oxígeno cuando se sube a las montañas. Sin las cabinas de presurización, la gente no podría respirar en los aviones pasados un punto determinado del vuelo.

BUCEO DE SATURACIÓN

El buceo de saturación1 es un tipo de buceo o mejor, una manera para que los buzos puedan permanecer en el agua durante largos periodos de tiempo a profundidades mayores a los 50 metros. Cualquier obra de ingeniería en las profundidades del mar, se beneficia con este tipo de buceo, pues, los trabajadores tienen la posibilidad de vivir en el fondo del mar, es decir, no tienen la necesidad de salir cada día a la superficie para luego volver a entrar. Esto es una gran ventaja en términos de ahorro de tiempo y riesgo, pues el proceso de descompresión y compresión es largo y peligroso. Este tipo de buceo, es practicado por muy pocas personas debido a su complejidad y alto riesgo.

DIMENSIONES DE UNA ESCOTILLA

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Una escotilla de Pp. con anillo de bayoneta, con un diámetro de 800 mm. Y espesor aproximadamente de 45 mm. Considerándose que está conformado por el material de acero y que su densidad es de 7850 kg/m3.

Fig. N° 02. Escotilla del submarino

3. DATOS

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∅ escotilla=800mm=0.8m

espesor=45mm=0.045m

ρacero=7850kgm3

hprofundidad=122 pies=122 pies x12 pulgadas1 pies

x 0.0254m1 pulgada

hprofundidad=37.1856m

SH 2Omar=1.03=1030kgm3

Para fines de cálculo y sin encontrar el dato satisfactoriamente:α=0° que el submarino no se encontraba inclinado.

θ=0 °

Se considera F persona=100 kgf

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4. CALCULOS

Analizando la compuerta (la escotilla), mostrando el DCL

Tomando momento respecto del punto O:

∑I=1

n

M iO=0

4∗F peso+4∗F presion delH 2Omar−8∗F persona−4∗Fpresurizacion=0

Simplificando:

F peso+F presiondel H 2Omar−2∗Fpersona−Fpresurizacion=0

Ahora se resolvera cada variable:

F peso=masa fuerza=ρacero∗V

F peso=(7850 kgm3 )∗(π (0.4 )2m2 )∗(0.045m )

F peso=177.563 kgf

Para el calculo de la presion sera de manera manométrica:

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F presiondel H2Omar=PH 2Omar∗A

F presiondel H2Omar=δH 2Omar∗hprofundidad∗A

F presiondel H2O mar=(1030 kg fm3 )∗(37.1856m)∗(π (0.4 )2m2)

F presiondel H2Omar=19252.267Kgf

Ahora reemplazando:

F presurizacion=F peso+Fpresion delH 2Omar−2∗F persona

F presurizacion=177.563 K gf+19252.267Kgf−2∗100 Kgf

F presurizacion=19229.83 Kgf

Y para calcular de cuanto fue la presurización en el submarino de forma manométrica se hara un breve calculo

F presurizacion=Ppresurizacion∗A

Ppresurizacion=F presurizacion

A

Ppresurizacion=

19229.83Kgfπ (0.4 )2m2 ∗1atm

10326.198 Kgfm2

Ppresurizacion=3.705atm(manometrica)

La presión absoluta es: 3.705 atm + 1 atm=4.705 atm

5. CONCLUSIONES

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El submarino se llego a presurizar hasta 4.705 atm puesto que la fuerza es de gran magnitud (F presurizacion=19229.83Kgf )

Para poder cerrar la escotilla y puedan salvarse los tripulantes, con tal magnitud de fuerza, el capitan fallecio pero logrando cerrar la escotilla principal para que se puedan hacer las maniobras de presurización.

Con la ayuda de la marina de guerra, los tripulantes pudieron salir del submarino debido a que se encontraban a 37 metros de profundidad aproximandamente y que a esa distancia, el cuerpo no logra soportar tan magnifud de presión.

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