26. Hidráulica II Flashcards

1
Q

HIDRODINÁMICA

A

Mecánica de los fluidos que SE OCUPA DE las Leyes o Principios que Rigen el comportamiento de los FLUIDOS EN MOVIMIENTO.
Leyes muy complejas.
Importancia trabajo del bombero, MAYOR que la Hidrostatica.

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2
Q

Comportamiento del fluido se encuentra bien definido, por medio de….

A

ECUACION MATEMATICA (presión. Velocidad y densidad) del Fluido en CADA PUNTO.

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3
Q

Por una serie de herramientas matemáticas se llega a una expresión MUY COMPLEJA conocida como….

A

ECUACIÓN DE NAVIER-STOKES

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4
Q

¿Qué podemos saber con la ecuación de Navier-Stokes?¿Tiene solución?

A
  • En cada momento la Velocidad, Presión y Densidad en el fluido con tan sólo sustituir valores en la solución de la ecuación.
  • Pero como no tiene solución hay que empezar a realizar SIMPLIFICACIONES en el comportamiento del fluido.
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5
Q

1° SIMPLIFICACIÓN, el fluido Sea INCOMPRENSIBLE.
¿ES ACEPTABLE?

A
  • Densidad no varía a los largo de su movimiento.
  • Es aceptable para el AGUA PRESIONES en las que trabaja en Hidráulica y AIRE a Velocidad por DEBAJO DE LA MITAD. De la Velocidad Sonido.
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6
Q

2° SIMPLIFICACIÓN, VISCOSIDAD

A

Fluido no posea rozamientos Internos o Contra las conducciones por las que circula.
- Si la viscosidad de un fluido se puede DESPRECIAR es que el FLUJO NO ES VISCOSO. ADEMAS se le añade INCOMPRENSIBLE ES FLUIDO IDEAL.

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7
Q

¿CÓMO se resuelve con el FLUIDO IDEAL la ecuación Navier-Stokes?

A

ECUACION DE BERNOULLI

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8
Q

FLUIDO VISCOSO
2. De qué depende?

A
  • Viscosidad del fluido NO se puede despreciar.
  • SOLUCIÓN de Ecuación Navier-Sotkes, ya no sea tan sencilla.
  1. Velocidad, Densidad, Viscosidad y dimensiones de la tubería.
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9
Q
  1. Régimen Laminar.
  2. Régimen Turbulento.
A
  1. Fluido circula en capas que se deslizan Unas Contra Otras como NAIPES en Baraja.
  2. Aparecen REMOLINOS. IMPOSIBLE distinguir los FILETES fluidos.
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10
Q

DENSIDAD
Definición, fórmula y unidades habituales

A
  • Cantidad de Masa por unidad de Volumen.
    Símbolo p (“ro”).
  • p = m/V
  • kg/m³, g/cm³, kg/l
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11
Q

¿De qué DEPENDE la Densidad?
A efectos PRACTICOS?
Fórmula

A
  • Presión y Temperatura.
  • Por su Muy BAJA VARIACIOM en el caso del agua.
  • pagua = 1g/cm³ = 1000kg/m3 = 1kg/l
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12
Q

¿Cómo se denomina a los Fluidos, la variación de la densidad de l presión, suficiente pequeña DESPRECIABLE?

A

FLUIDOS INCOMPRENSIBLES

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13
Q

PESO ESPECÍFICO
Definición, expresión, unidades habituales y Fórmula.

A
  • Peso por unidad de volumen.
  • Expresa en “y” (Gamma).
  • N/m³, kgf/m³ y kgf/l
  • y = P/V = m.g/V = p.g
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14
Q

¿CÓMO se Obtiene el peso específico de la densidad?

A

Directamente Multiplicando esta pro el Valor de la Aceleración de la gravedad (9,8 m/s²).

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15
Q

Peso específico del agua y mercurio

A
  • yagua 9810 N/m³
  • ymercurio 133416 N/m³
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16
Q

VISCOSIDAD

A

Resistencia de un fluidoba una FUERZA CORTANTE.
MAYOR DENSIDAD = DIFICULTAD

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17
Q

¿A qué es debida principalmente en los líquidos esta resistencia?

A

Fuerzas de cohesión entre las moléculas.

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18
Q

Viscosidad influida por:

A
  • La temperatura
  • Viscosidad DISMINUYE aumento de temperatura. (Líquido se hace más fluido)
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19
Q

Dos formas de expresar la viscosidad.
Fórmula y unidades:

A
  1. Viscosidad Dinamica “µ” (mu)
    Pa.s, N.s/m², kg/(m.s).
  2. Viscosidad Cinemática “v” (nu)
    m²/s

v=µ/p

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20
Q

Viscosidad será uno de los parámetros que INIDICARÁ Tipo de Régimen del movimiento de fluido:

A

A Mayor Viscosidad MAS TENDENCIA Régimen Laminar.

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21
Q

CURVA DE ESTADO

A

Representación Gráfica de la Forma o Estado de AGREGACIÓN.
Presenta sustancia ESTABLE, función de su Presión y Temperatura.
Tres estados (sólido, líquido y gaseoso).

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22
Q

Pasos de estados:
- sólido a liquido
- líquido a gas

A
  • FUSION
  • EBULLICION
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23
Q

Presión ATM del agua, fusión y ebullición

A

0°C y 100°C

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24
Q

Agua líquida a estado Vapor
- aumento temperatura
- Descenso de la presión

A
  • 80° a 120°
  • 60°C 1 atm a 0.1 atm
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25
Q

CAVITACIÓN

A

Pasar a estado GASEOSO

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26
Q

PUNTO TRIPLE

A

0.006 atm
0.01°C

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27
Q

PUNTO CRÍTICO

A

218 atm
374°C

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28
Q

CAUDAL
Definición, fórmula y unidades habituales.

A
  • Volumen de fluido que traviesa una sección de la conducción por unidad de tiempo.
  • Q = V/t
  • l/min, m³/h, m³/s
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29
Q

VELOCIDAD
Definición, Fórmula y unidades habituales.

A
  • Espacio o Distancia recorrida por unidad de tiempo.
  • v = s/t
  • m/s, km/h
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30
Q

1 m/s es igual a … km/h

A

3,6 km/h

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31
Q
  • Parámetros más determinantes en el mundo de la hidráulica.
  • Dependerá y de manera excepcional
A
  • Velocidad del fluido (Agua)
  • Pérdida de Carga a lo largo de la conducción
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32
Q

Velocidad dependerá del…
“Directamente e inversamente proporcional”

A
  • Caudal circulante (directamente proporcional).
  • Sección de la conducción (inversamente proporcional).
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33
Q

3.1 Ecuación de Continuidad
Definición

A

EXPRESION MATEMATICA, relaciona Velocidades y Secciones Dos tramos Distintos de una Misma Tubería.

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34
Q

3.1 No hay aporte ni salida de agua entra los dos tramos.

A

CAUDAL CONSTANTE

Tanto cada Sección de cada tramo como la Densidad se pueden considerar CONSTANTES.

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35
Q

3.1 Dos tramos de Diferente Sección de una Misma tubería (tramos 1 y 2) y conparando el movimiento de Dos Volúmenes Idénticos. Llamaremos:

A

Q= CAUDAL circulante, mismo largo toda circulación.
V= Volumen atraviesa ambas secciones en el Tiempo “t”.
S1 y S2, secciones 1 y 2.
v1 y v2 velocidades 1 y 2.

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36
Q

3.1 Sección 1 MAS PEQUEÑA que 2, El mismo volumen de Agua V DEBERÁ:

A

SER MAS ALARGADO S1
Circular más deprisa.

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37
Q

3.1 Formula ecuación de continuidad

A

Q=S1.v1=S2.v2

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38
Q

3.1 Aplicando esta ecuación a las diferentes secciones de la Manguera y comparándolas entre sí, se OBSERVA A IGUALDAD DE CAUDAL la VELOCIDAD será:

A
  • 7,8 mayor 25mm que en 70mm
  • 3,2 mayor 25 mm que en 45mm
  • 2,4 mayor 45mm que en 70mm
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39
Q

3.1 ¿Qué tendrá las pérdidas de carga? Y de qué depende?

A
  • REPERCUSION DECISIVA
  • CUADRADO DE LA VELOCIDAD
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40
Q

3.2 Energía del agua en la conducción:
ECUACION DE BERNOULLI
Fórmula

A

Etotal = Epresion + Epotencial(altura) + Ecinetica(velocidad)

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41
Q

3.2 ¿Qué ocurre si esta suma de Ecuación se mantiene constante en TODA SU LONGITUD?

A

Sin Pérdidas de Carga

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42
Q

3.2 ¿CÓMO SE EXPRESAN estas energías (unidades)?

A
  • Longitud (metro columna agua o m.c.a).
  • Presión (bares, 1bar a 10 m.c.a).
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43
Q

3.2 ¿Qué es un PIEZOMETRO.

A

Tubos que permiten determinar la componente de presión HIDROSTATICA

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44
Q

3.2 Altura de cada columna equivale a su presion

A

Epresion

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45
Q

3.2 Diferencia de cota de nivel de cada PIEZOMETRO NIVEL MAXIMO DEL DEPÓSITO.

A

Ecinetica

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46
Q

3.2 Si estás unidades las consideramos en metros. Para pasar en bares dividiremos por…..

A

10

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47
Q

3.2 Esto mismo llevado a un tendido de mangueras y suponiendo que NO EXISTIERA PERDIDA DE CARGA:
Q=360l/min

A

Q = 360l/min, va cambiando en cada sección por tramos
Camion = 10,7 bar
Ø=45mm = 10,6 bar
Ø=70mm = 10,7 bar
Ø=25mm= 10 bar
Ø=25mm = 11 bar -10m
7bar +30m

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48
Q

3.2 Em general que las mangueras Transporten Un caudal Superior al razonable de la sección el término de la ECINETICA será

A

MUY PRQUEÑO
BOMBEROS podremos despreciar Esta componente Energética.

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49
Q
  1. RÉGIMEN FLUJO LAMINAR Y TURBULENTO.
A
  • Ordenada líneas rectas Laminar
  • Desordenada, turbulencias, trayectorias entrecruzan y velocidades cambiantes Turbulento.
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50
Q
  1. REGIMEN LAMINAR capa de fluido … con las paredes de la tubería tendría … (….) , y conforme nos alejamos de estas … que sería … en el centro de conducción.
    Ejemplo: …
A

Directamente en contacto
Velocidades cero (capa límite)
Aumentaría su velocidad
Maxima

Ejemplo: pasta dentífrica a la salida de tubo que la contiene.

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51
Q

REGIMEN TURBULENTO …, el comportamiento medio en cuanto a … entre las zonas cercanas y las zonas próximas al centro de conducción
Ejemplo: …

A

VELOCIDADES son Cambiantes
Velocidades tiene a ser similar

Ejemplo: agua en mangueras de bomberos

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52
Q
  1. NÚMERO DE REYNOLDS
A

Número adimensional
Supone cociente entre los términos relativos a las fuerzas de inercia y fuerzas de naturaleza viscosa.

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53
Q
  1. Cuando las primeras predominan sobre las segundas el régimen tenderá a ser …. , en el caso contrario …..
A
  1. Turbulento
  2. Laminar
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54
Q
  1. Fórmula REYNOLDS
A

Re = pV.D/µ = V.D/v

Re= número de Reynolds
p = densidad
V = velocidad
D = diámetro tubería
µ = viscosidad dinamica
v = viscosidad cinemática

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55
Q
  1. Número de Reynolds
    Valores Laminar y Turbulento.
A

Laminar = 2000 o inferiores
Turbulento = 4000 o superiores

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56
Q
  1. Cuanto más nos alejamos de estos valores número de Reynolds
A

Más Laminar (20 Más que 1500)
Más Turbulento (300.000 Más que 10.000)

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57
Q
  1. Entre 2000 y 4000 se hablaría en el régimen…..
A

REGIMEN DE TRANSICIÓN

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58
Q
  1. Instalaciones que montamos los bomberos “Re” en el rango y SIEMPRE EN EL RÉGIMEN
A

40.000 - 600.000
TURBULENTO

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59
Q

6 PERDIDA DE CARGA

A

Realmente se da pérdidas carga o pérdida de energía
- FRICCIÓN partículas del fluido entre sí.
- CONTRA paredes de la conducción.

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60
Q

6 DOS TIPOS de PERDIDA DE CARGA
¿En qué se traduce?

A
  • Pérdida de carga Lineal: lo largo de los tramos de Sección constante.
  • Pérdida de carga Singular (Localizada): paso por elementos u obstáculos (válvulas, cambios sección, codos).

Se traduce en una disminución de la presión.

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61
Q

6 PÉRDIDA CARGA
Ø=25mm
Q=230l_min
¿Cuánto pierde?

A

18, 14, 10, 6
PC=12bar

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62
Q

6.1 Factores determinan Pérdida de carga Lineal
1.Características y 2.Conducción:

A
  1. Viscosidad, Velocidad, Tipo de Régimen.
  2. Dimensiones, Rugosidad.
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63
Q

6.1 Factores determinan Pérdida de carga Lineal
Resumidamente, *dependerá de: (4)

Diretamente e inversamente proporcional

A
  • Longitud conducción (directamente proporciona)
  • Diametro conducción (inversamente proporcional)
  • Velocidad (cuadrado velodidad)
  • Viscosidad
  • Rugosidad
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64
Q

6.2 Pérdida de carga Total
Considerando las pérdidas de carga Lineal y singular, la pérdida de carga total aumentar al:

A
  • Aumentar longitud tendido.
  • Aumentar caudal.
  • Aumentar Número elementos singulares (reducciones, estrechamientos, codos)
  • Disminuir sección
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65
Q

ECUACIÓN de DESCARGA

A

v = √(2.g.h)

66
Q

Ecuación de descarga se conoce como

A

ecuación de Torricelli

67
Q

ECUACIÓN TORRICELLI
Y fórmula

A

Se puede deducir aplicando BERNULLI entre los puntos 1 y 2 antes y después del orificio.

Velocidad en 1 nula
H suficientemente grande
Presión en 2, manometrica nula.

P1/y + 0 = 0 + v²2/2.g =>
h =2/2.g =>
v = √(2.g.h)

68
Q

Autor, empleo y fechas de la ECUACION TORRICELLI

A

Matemático y físico Italiano
Evangelista Torricelli
1608-1647

69
Q

Fórmula del Caudal sale por el orificio
Y significado de letras

A

Q=K.S.v

Q: CAUDAL.
S: Sección orificio.
K: Astriccion sufre fluido en salida.
v: velocidad descarga.

70
Q

Definición de ASTRICCION

A

Flujo se estrecha pro el orificio de salida y no cubre toda la sección.

71
Q

Aplicando el valor v a la fórmula del caudal que sale por orificio, queda:

A

Q=K.S.√P
Q=K.S.√(2.g.h)
Q= K.S.√[2.g.*P/p.g)]
Q=(K.√2/p).S.√P

72
Q

Caudal es proporcional S y √P antes de la salidad de orificio. Esto se le conoce como:

A

ECUACIÓN DE DESCARGA

73
Q

8.BOMBAS CENTRIFUGAS

A

Son las más indicadas para Extinción de incendios, requieren caudales moderados y altas presiones.

74
Q

8.1 COMPONENTES PRINCIPALES DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS

A
  1. Rodete o impulsor
    Elemento gira, absorbe agua y cambia dirección y aumenta v
    2 Discos paralelos canales formados por los ALABES.
  2. Carcasa o cuerpo
    Cámara resto elementos.
    Forma voluntaria o caracol
    Difusores fijos reconducir agua a la salidad del rodete, frecuentes bombas muy altas prestaciones.
  3. Álabes
75
Q

8.2 PRINCIPIO de funcionamiento de la bomba centrífuga

A

Agua absorbida por ASPIRACIÓN, paralelamente al eje de la bomba, incide sobre el disco posterior del rodete y cambia dirección 90°.
Aumentando v y Ec Etotal

Posteriormente, salir del rodete y pasar a circular por la voluta, agua reduce v. Transforma Ec en Energía de presion
P2>P1

76
Q
  1. Prestaciones de la bomba. Curva característica
    Fabricantes Dan info, en resumen: (4)
A
  • Caudales y presiones maximas
  • Altura de asprizacion
  • Régimen de giro
  • Sistemas de seguridad
77
Q

¿Cómo se llama la Bomba de prestaciones?

A

Bomba Godiva P2A-3010

78
Q

9 BOMBA GODIVA P2A-3010
1. Altura ASPIRACIÓN
2. Tiempo cebado(EN…?) 7,5m
3. Velocidad cebado/aspiracion
4. Velocidad máxima recomendada
5. Velocidad mínima (…?..)
6. Presion máx Baja Presion
7. Presión máx alta Presión
8. Q máx Baja Presión
9. Q máx Alta Presión
10. Válvula Sobrepresion entrada
11. Válvula térmica seguridad

A
  1. Hasta 7,5m
  2. (EN1028) - <32”
  3. 2000…2200 rpm
  4. 3600 rpm
  5. (Ralenti) - Sobre 900 rpm
  6. 17 bar
  7. 55 bar
  8. 4200 l/min
  9. 750 l/min
  10. 8,5 bar
  11. 74°C
79
Q
  1. Información idea aproximada NO permite saber combinacion CAUDAL y Presión en cada momento, por ello se necesita:
A

Curva Característica

80
Q
  1. Curva Característica
    Definición, que indica salida en bomba?
A
  • Es una representación de las prestaciones de la bomba sobre una GRÁFICA PRESION-CAUDAL
  • INDICA presión energía por unidad volumen
81
Q
  1. ¿a la salida de la bomba existirá un…?
A

Manómetros, indica presión del agua.

82
Q
  1. Válvulas cerradas, caudal circundante SERÁ…
    Vemos lectura del manómetro y vemos 9bar
    Abrimos válvulas por ejemplo a 400l/min de 9 bar disminuirá a ….
A

0
8,8 bar

83
Q

TABLA de Caudal l/min y Presión bar
2.000 rpm (9)

A

0-9
400-8,8
600-8,5
1200-8,2
1600,7,9
2000-7,2
2400-6,5
2800-5,6
3200-4,0

84
Q
  1. Aumento de caudal supone
A

Disminución paulatina de Presión

85
Q
  1. CURVA DESCENDENTE
A

Curva Característica de esa bomba a ese régimen de giro

86
Q
  1. TABLA de Caudal l/min y Presión bar
    3.000 rpm (9)
A

0-15
400-14,7
800-14,5
1200-14,2
1600-13,9
2000-13,2
2400-12,5
2800-11,7
3200-10

87
Q
  1. Algunas gráficas incluirán a parte de la curva característica la curva de:
A

CURVA DE LIMITACIÓN DE FUNCIONAMIENTO en caso de aspirar con la bomba.

88
Q
  1. ¿CÓMO se representa las curvas de limitación de funcionamiento?
    ¿QUÉ informan?
A
  • Ramas descendentes de elevada Pendiente, cada una para una altura de aspiracion específica.
  • INFORMAN: si puede producirse CAVITACIÓN
89
Q
  1. Cuanto Mayor sea la altura de aspiración…..
A

Mayor será la limitación de Caudal a aspirar.

90
Q

¿Qué pueden incluir además el fabricante?

A
  • Curvas de potencia
  • Rendimiento
91
Q
  1. Gráfica Bomba GODIVA P2A-3010
  2. BAJA PRESIÓN (presión normal)
  3. ALTA PRESION
A
  1. RPM: 3600, 3200, 2800 y 2400
    Limitaciones aspirando a 7,5m, 6m, 3m y 1,5m con -mangotes y válvula pie-
  2. RPM: 3600, 3200, 2800 y 2400
92
Q

Altura de Aspiración o Altura ……

A

Altura geodésica

93
Q

Altura de ASPIRACIÓN
Definición

A
  1. Bomba aspira del depósito del vehículo, el agua entra por gravedad.
    Presión manométrica positiva.
  2. Bomba aspira pozo o balsa. Presión colector de aspiración debe ser menor que la atm.
94
Q
  1. 1 atm corresponde a una altura de aspiración de

Pero en la práctica límite se reduce a

A

10 m altura teórica

7 y 6 m

95
Q
  1. Altura de aspiración de una bomba DEPENDE (3)
A
  1. Presion atm, la misma disminuye con altitud respecto al mar.
    Pérdida de unos 0,13 m por cada 100m altitud.
  2. Aumento °C fluido disminuye altura de aspiración, aumentar presión vapor, produce mayor evaporación de fluido y aumento de presion COLECTOR DE ASPIRACION.
  3. PC, mangote aumentar Q o disminuir S, reduzca altura aspiración.
96
Q
  1. ¿Qué fenómeno no deseable se puede producir en la aspiración de una bomba?
A

CAVITACIÓN
Evaporación fluido a °C inferiores por descenso de presión

97
Q
  1. ¿Qué puede generar la CAVITACIÓN en la aspiración de una BOMBA?
    ¿Solución?
A
  • Averías mecánicas
  • Descienda Q
  • Corrosión materiales

Solución: hay que dimensionar bien la altura de aspiración.

98
Q

COLECTOR DE ASPIRACION

A
  • Agua ente 15° y 20°C, pérdida altura 0,20m
  • Agua 10°C pérdida 0,125m y 50°C de 1,25m
99
Q
  1. Norma UNE-EN 1028
A

Presión normal, terminología sobre bombas contra incendios

100
Q

10 ¿Cómo se representa una gráfica de los requerimientos de la Instalación?

A

GRAFICA PRESION-CAUDAL

101
Q
  1. ¿Qué indica cada caudal que circulación por la instalación? Y qué habrá??
A

La presión (energía por unidad de volumen) _necesaria en su acometida para conseguir dicho caudal.

Habrá una curva para cada instalación en función del tendido (longitud, sección, etc), altura a salvar y las Características de la lanza.

102
Q
  1. ¿Cuál es la Presión de Referencia (PR) con una lanza de 25mm con selector de Caudal a 230l/min a … 1bar, … 7 bar y … 12 bar
A

100 l/min 1 bar
230 l/min 7 bar
300 l/min 12 bar

103
Q
  1. Respecto a la forma de ela curva de Presión de Referencia, su pendiente _indicará…………
    Y dos tipos
A

Nivel de exigencia energética de la Instalación.

  • Curvas con pendiente muy pronunciada.
    Gran requerimiento energético (peores). Necesitan más presión para obtener el mismo caudal.
  • Curvas con pendiente poco pronunciada
    Poco requerimiento energético (mejores). Necesitan menos presión para obtener el mismo nivel.
104
Q

¿Cómo empiezan en general todas las Curvas su pendiente?

A

SUAVE

105
Q
  1. ¿A qué se debe que la Pérdida de Carga crece de manera exponencial respecto del caudal que debe circular por ella?
A

A su pendiente más acusada
En general pendiente suave.
Presión crece cada vez más rápidamente.

106
Q
  1. Si trabajando a un caudal que implica estar situados en un punto de pendiente Muy Acusada valoraremos ……..
A

Trabajar con un tendido de mayor seccion (o repartir caudal entre dos tendidos)
Para disminuir e la exigencia energética y someter bomba y tendido a un menor esfuerzo.

107
Q
  1. Punto de funcionamiento
    Definición
A

Es la **combinación del caudal y Presión resultantes de la interacción de una instalación con una bomba funcionando a un régimen concreto y que alimenta a dicha distancia.

108
Q
  1. El cuadal y Presión … (…) coincidirán con el caudal y Presión necesarios … (…)
A

Salida de la bomba (lo que se aporta)
Entrada de la Instalación (lo que demanda)

109
Q
  1. ¿Qué necesitamos cuando queremos lanzar un caudalbdeterminado por una instalación de lanza+tendido?
A

Presión a la entrada del tendido ajustada para vencer la suma de presión en lanza
La altura geométrica a vencer
Y Pérdidas De Carga del tendido (lineales y singulares)

110
Q
  1. Presión de Referencia (PR) NORMALMENTE EN
A

6 o 7 bar

111
Q
  1. ¿Por qué conectamos una bomba y no sale el caudal esperado?
    ¿Cómo lo solucionamos?
A

1.Porque para ese régimen de bomba la presion es insuficiente
Y con ello el caudal demandado: Punto de Funcionamiento está por debajo de nuestra demanda.

  1. Acelerando la bomba
112
Q
  1. Caudal 230l/min, 5 tramos 20m de 25mm ø, desnivel positivo (ascendente) a salvar 20 m.
    Como la presión es elevada _trabajaremos con la bomba en …..
A

ALTA PRESIÓN

113
Q

11.Caudal 230l/min, 5 tramos 20m de 25mm ø, desnivel positivo (ascendente) a salvar 20 m.
18 bar a … l/min
22,4 bar a … l/min
28 bar a … l/min

A

18 bar a 200 l/min INFERIOR
22,4 bar a 230 l/min
28 bar a 255 l/min SUPERIOR

114
Q

12 ¿Quién recomienda la presión en punta de lanza?

A

El Fabricante

115
Q

12 ¿Qué tendrá un valor tan pequeño que podremos despreciar?

A

Energía CINETICA

116
Q
  1. ECUACIÓN DE LÍNEA
A

PB = PL + AG + PC

PB= Presión Bomba
PL= Presión en Lanza (PR, usualmente 6 o 7bar)
AG= Altura Geométrica (positiva, PL en cota superior a la bomba y viceversa).
PC= Pérdida de Carga (función longitud, sección y caudal).

117
Q
  1. ¿Qué utilizaremos sin necesidad de conocer las Curvas de características de bomba e instalación?
    ¿Qué información debemos manejar?
A

Ecuación de Línea

  • PR de lanza. Usualmente 6 o 7 bar
  • Caudal deseado
  • Desnivel a salvar. Positivo si es Ascendente y negativo si es Descendente.
    -Tabla de PC en función del caudal y el diámetro de la Manguera.
  • N° de tramos y sección de las mangueras forman tendido.
118
Q

TABLA DE PÉRDIDAS DE CARGA
En función de Diámetro y Caudal
¿Qué tramos usa? Valores son … teniendo ligeras variaciones en función del …, …, … etc.

A

Q y Ø 25. 45. 75
100. 0,5. 0,1. *
150. 1,5. 0,2. *
230. 3,8. 0,3. *
360. 8,2. 0,7. *
475. 9,5. 1,1. *
550. 12. 1,2. *
750. * 2,3. 0,1
950. * 3,3. 0,1
1400. * 6,6. 0,2
1900. * * 0,5
2500. * * 0,9
3000. * * 1,3
3500. * * 1,9
3800. * * 2,3

  • Tramos de 20m
  • orientativos
  • modelo específico, estado de la Manguera, existencia de bucles.
119
Q
  1. ¿Qué no considera la ecuación en línea?
    Si el tendido es muy sinuoso y/o incluye numerosos intermedios (…,….) _deberemos …
A

-Las pérdidas de carga singulares

-Bifurcaciones, reducciones

  • Ampliar el resultado del cálculo en 1-2 bar o más, según el caso.
120
Q
  1. ¿Qué tiene por objeto el funcionamiento de la lanza?
A

Proyectar agua con el alcance, caudal, tipo de chorro y tamaño de gota óptimos.

121
Q

¿Cuál es la lanza más frecuente y su norma?

A

Lanza PN16 Tipo 3
UNE-EN 15182

122
Q

Esquema genérico lanza PN16

A

EN 15182-2
MIXTAS PN16
- Qmax 1000 l/min
- PR = 6 bar
- Forma de chorro variable
Tipo 1: Chorro variable a caudal variable (Caudal cambia tipo chorro).
Tipo 2: Chorro variable a caudal constante (caudal no cambia con Tipo chorro).
Tipo 3: Chorro variable a caudal constante seleccionable (caudal no cambia Tipo chorro).
Tipo 4
- 4.1 chorro variable presión constante.
- 4.2 chorro variable y caudal seleccionable a presión constante.

EN 15182-3
CHORRO PLENO y/o DIFUSOR ANGULO FIJO

EN 15182-4
ALTA PRESIÓN PN40

123
Q
  1. El primer mecanismo será una …, normalmente …, _accionada por … _situada en la …
    El siguiente mecanismos será el …
A

Válvula de corte
Tipo bola
Una palanca
Parte superior de la lanza

Selector de caudal

124
Q
  1. Forma de actuar del selector es … o … la sección de salida del agua, forma de …, siendo el caudal de salida … a dicha sección y a la … de la energía del agua previa al … (… + …, pudiendo normalmente desprecisrse esta última por su bajo valor comparada con la …
A

Aumentando o disminuyendo
Forma de anillo
Proporcional
Raiz cuadrada
Estrechamiento
(Energía de presión + energía cinetica)
Energía de presión

125
Q
  1. El menor o mayor ancho de ese anillo se consigue … o … una … a un …, con lo qie se deja … o … Ancho de paso
A

Aproximando o alejando
Una corona
Un émbolo central
Mayor o menor

126
Q
  1. El efecto que supone la disminución de la sección a su paso por el selector de Caudal es una transformación de … precia, normalmente …, en … (…)
A

Toda la energía de previsión
6 o 7 bar
Energía cinética (velocidad)

127
Q
  1. Aelector de efectos
    Diseño semejante al …
    ¿Que hace?
    ¿Qué abarca?
    Sistema de …
A
  • Selector caudal.
  • Reconducir la descarga de agua.
  • Sólido recto o “solido” a pulverizado ancho o “cortina”.
  • Dientes o similar y produce un pulverizacion.
128
Q
  1. ¿El redmndimiento adecuado de la lanza esta supeditado a la?
A

Presión a la entrada de la lanza, PR 6 o 7 bar.

129
Q
  1. Expresión del caudal del diseño lanza
A

Q = K . S . √PL

Q = Caudal
K = Constante función diseño lanza
S = sección determinada selector caudal
PL = Presión entrada lanza

130
Q
  1. Si esta PL es menor que la PR el caudal realmente lazandl será …, pero además también será …, lo que supondrá un … en el caso de chorro sólido y gota menos fina y por tanto …
A

Menor al espersdo
Menor la velocidad de salida
Menor alcance
Menor poder extintor en el caso de chorro pulverizado.

131
Q
  1. POR EL CONTRARIO si tenemos en PL menor a la PR saldrá … y …, lo que supondrá …, y de ser **excesiva ya no habría apenas aumento de alcance en el chorro pulverizado, ya que, la velocidad …, también lo será la oposición que supone el aire una gota …
A

Más caudal y más velocidad
Mayor esfuerzo para el bombero por el empuje de la lanza
Se mayor,
Más pequeña.

132
Q
  1. Caudal en una lanza con **selector a 230 l/min en función de presión a la entrada de la lanza.
    La PR fe está lanza es de …
A

7 bar

133
Q

Fenómeno qie tiene lugar en una tubería por la que circula el agua con cierta velocidad y se interrumpe.
Que aparecen y puede producir?

A

Golpe de Ariete
- Aparecen Sobrepresiones.
- Produce rotura de la conduccion.

134
Q

Para explicar el fenómeno de golpe de airete, suponemos que tenemos una instalación, de longitud L, que **se alimenta por … de un depósito que se encuentra a una … Para simplificar suponemos que …

A
  • Gravedad
  • Presión constante
  • No existen pérdidas por fricción
135
Q

¿Qué pasa si cerramos la Válvula V, el agua que circula con velocidad v, chocará con la misma?
¿Cómo estará el fluido y la conducción?

A
  • Brusco aumento de la presión y una detencion progresiva del fluido.
  • En reposo y sometida a una sobrepresion.
136
Q

Golpe Ariete. Este fenómeno se caracteriza por una transformación alternativa de … en …

A

Energía cinética en Energía Elastica

137
Q

¿A qué tenderá el agua, vuando por la sobrepresion existirá una mayor presión en la conducción que en el depósito?

A

Velocidad -v

138
Q

¿Cuándo la presion volverá a **ser la que tenía inicialmente?

A

Cuando tenga velocidad-v

139
Q

Se puede demostrar, que maxima sobrepresion que puede llegar alcanzar en un golpe Ariete es:
Fórmula y valores:

A

Δh = a.Vo/g

  • Δh: sobrepresióm, en metros de columna fluido circulante.
  • a: velocidad de propagación de la perturbación (m/s)
  • Vo: velocidad régimen fluido.
  • g: aceleración gravedad (9,81m/s²).
140
Q

El valor a depende del: … …, …

Idea aproximada en las tuberías de **acero* es de: …, … para el … y en el caso de conducciones PVC desciende hasta

A
  1. Material de la conducción, 2. Diámetro y 3. Espesor.
  • 1000m/s, 800m/s.
  • Fibricemento.
  • 200 m/s.
141
Q
  1. Ejemplo: en una conducción de PVC, por la que circule agua a 100 mca. (10 atm aproximadamente) y con una velocidad de régimen de 1,5 m/s: FORMULA
  2. En vez de PVC, usamos conducción fibrocemento 800 m/s FORMULA
A
  1. Δh =1,5.200/9,81 = 30,6 mca = 3 atm
  2. Δh = 1,5.800/9,81 = 12 atm +33%
142
Q

Esta sobrepresion, … que se alcanza en el caso de un cierre instantáneo de la válvula de la lanza.
Si no queremos que se produzcan estas sobrepresiones, la solución es
De esta forma, ningún punto alcanza la sobrepresion máxima y la … regresa antes que se genere la …
En el caso de una instalación de … y …, este tienpo es de …

A
  • Es la máxima
  • Cerrar la Válvula en un tienpo mayor que 2L/a.
  • Primera onda positiva
  • Última Negativa
  • 100m, una tubería de PVC, un segundo.
143
Q

Alcance VERTICAL y HORIZONTAL de un chorro.
Definición

A

Altura y distancia respecto al suelo, puede llegar el chorro de agua una vez abandona la lanza.

144
Q

Alcance depende de
Es difícil?

A
  1. Ángulo que forma la lanza con la Horizontal.
  2. Rozamiento del fluido con el **aire?* o el viento
  • Es difícil encontrar un modelo teórico que se aproxime a un valor realm
145
Q

Además de Dispersión en chorro hace que durante la trayectoria este …

A
  • Deje de comportarse como un cilindro con un diámetro constante.
  • Sino que se abre antes de alcanzar la altura maxima,
  • Gotas llegar más lejos que el grueso chorro.
146
Q

Fabricantes de las lanzas Dan datos de los alcances en función del Caudal, por medio de:

A

Ensayos normalizados (Tablas o Gráficas)

Llanzas de mangueras manuales destinadas a servicioscontraincendios.
EN 15182:2007.

147
Q

Aproximación teorica
Fórmula

Ejemplo. Si está saliento un Q de 250lpm, en un segundo está saliendo una masa de agua de:

A

m = p.Qv.t

m = 1000Kg./m³ . 4,167x10-³ . 1s
= 4,167Kg

148
Q

Es como si casa segundo de la lanza estuviera explusando cilindros de agua de esa m a v:
**FORMULA **

A

Q = m/t

149
Q

¿Qué trayectoria seguirán estos hipotéticos cilindros de agua una vez que salen de la lanza? **Debemos suponer?? …

Supongamos que tenemos la lanza que está proyectando un cilindro de agua haces arriba con cierto ángulo respecto a la …

A
  • No existe Rozamiento con el aire y jo se tiene en cuenta la influencia del viento.
  • Horizontal.
150
Q

¿Si no existe la gravedad, el cilindro seguiría una trayectoria?

A

Recta LABC
1° s velocidad constante LA
2° s AB
3° s BC

151
Q

¿QUÉ HACE la fuerza de la gravedad en una masa de agua?
Cual es el *?resultado**

A

Adquiera una celocisad uniformemente acelerada, por lo tanto a la vez que el cilindro de agua ha recorrido la distancia horizontal d este ha descendido la distancia vertical AA’ 1°s, BB’ 2°s y CC’ 3°s

Resultado trayectoria en curva LA’B’C’

152
Q

¿Cómo se denomina esta trayectoria en curva? LA’B’C’

A

Parabólica

153
Q

¿Cómo será el alcance horizontal y Vertical?

A
  • Será la distancia recorrida por el agua antes de que llegue al suelo.
  • Será la maxima altura alcanzada.
154
Q

¿Qué pasa si la salida en lanza es muy horizontal o si es muy vertical?

A
  • El agua se elevar poco llegarías más lejos.
  • El agua es muy pronunciado, Gran altura y pequeña distancia horizontal.
155
Q

Gráfica de trayectorias con agua a 30m/s
15°, 30°, 45°, 60°, 75°.

A

Ángulo (α) hmax(m) dmax(m)
15° 3,1 45,87
30° 11,50 79,45
45° 22,90 91,45 máxima
60° 34,40 79,45
75° 42,80 45,87

156
Q

¿Cómo serán los alcances horizontales si dos ángulos suman 90°?

A

Son iguales

157
Q

¿Qué hará el alcance muchi menor y que no sea teórico?

A

La resistencia al aire y Dispersión de chorro.

158
Q

Norma: Lanzas de mangueras destinadas a los servicios contra incendios
¿Qué Definen?

A

EN 15128:2007

  • Alcance efectivo y un Máximo en función del: 1. Tipo lanza, 2. Presion y 3. Caudal.
    Valores que el fabricante debe garantizar mediante ensayos.
159
Q

La resistencia al aire hace que el chorro sea frenado durante su trayectoria, esto se traduce rn que si tenemos dos lanzas de distinto Ø a igual velocidad es _porque_

A

Porque la de mayor ø tiene mayor Energía Cinetica y llegará más lejos.

160
Q

Diferencia entre Alcance efectico u Alcance máximo

A

10%