Sobrepresiones

Sobrepresiones

1. Golpe de Ariete

   • Es un fenómeno transitorio y de régimen variable
     • La tubería es no es rígida y el líquido es compresible
       • Se produce al cerrar o abrir una válvula y al poner en marcha o parar una máquina hidráulica
   • Positivo
     • Sobrepresión
       • Cuando se cierra rápidamente, al disminuir la energía cinética, esta se va transformando en un trabajo de compresión del fluido que llena la tubería y en el trabajo necesario para dilatar esta última.
   • Negativo
     • Depresión
       • Al abrir rápidamente una válvula se produce una depresión
   • Explicación del fenómeno
     • Cierre instantáneo de una válvula al final de una tubería que sale de un depósito
       • 1° No hay perturbación
       • 2° tiempo 0 en que la válvula queda totalmente cerrada
       • 3° tiempo (L/2) / c
       • 4° tiempo L / c
       • 5° tiempo ( 3/2 L) / c
       • 6° tiempo 2L / c
       • 7°tiempo ( 5/2 L) / c
       • 8° tiempo 3L/c
       • 9° tiempo (7/2 L ) / c
       • 10° tiempo 4L/c = T (período)
   • Cálculo
     • Depende del tiempo de cierre (tc) de la válvula
       • Instantáneo
         • tc=0
           • Explica la esencia del fenómeno
       • Rápido
         • La presión máxima es la misma que en el cierre instantáneo
           • En el cierre rápido una onda de presión no tiene tiempo de ir al estanque, reflejarse y volver a la válvula, antes de que termine medio ciclo
       • Lento
         • Este caso es más frecuente en la práctica
   • Presión máxima en cierre toral o parcial instantáneo de la válvula en una tubería elástica
     • Un fluido se desacelera lo que da lugar a una fuerza de inercia "Fi"
       • Cierre parcial
         • Cierre total
     • FORMULA DE JOUKOWSKI
       • Sobre presión en cierre instantáneo total de la válvula
       • Sobre presión en cierre instantáneo parcial de la válvula
       • Celeridad de la onda de presión en una tubería
   • Presión máxima en cierre lento uniforme total de una válvula en una tubería rígida
     • Se deduce lo siguiente
       • Para producir un golpe de ariete
         • Cuanto mayor sea la longitud de la tubería. Cuanto mayor sea la velocidad del líquido en la tubería . cuando más rápido sea el cierre de la válvula

2. Cavitación

   • Se produce siempre que la presión en algún punto o zona de la corriente de un líquido desciende por debajo de un cierto valor mínimo admisible.
     • Teóricamente
       • La presión solo puede bajar hasta el 0 absoluto
     • Prácticamente
       • Existe un límite inferior de la presión mayor que 0
         • p mayor o igual a Ps
           • Donde "Ps" es la presión de saturación del vapor
   • el Estroboscopio presta grandes servicios para el estudio de la cavitación
   • Control
     • Diseñar contra la cavitación
     • Utilizar materiales resistentes a la cavitación
   • Fórmula
     • General
       • Donde:
     • Vénturi- Bomba centrífuga
     • Turbina Hidráulica

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