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0.Temas > T.26 HIDRÁULICA II > Flashcards

T.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 rodamientos 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…

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

3.1 Ecuación de Continuidad

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 entr 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 deprida.

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37
Q

3.1 Formulabecuación 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 vonorarandolas entre sí, se OBSERVA A IGUALDAD DE CAUDAL la VELOCIDAD sera:

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)

41
Q

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

A

Sin Pérdidas de Carga

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).
43
Q

3.2 ¿Qué es un PIEZOMETRO.

A

Tubos que permiten determinar la componente de presión HIDROSTATICA

44
Q

3.2 Altura de cada columna equivale a su presion

A

Epresion

45
Q

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

A

Ecinetica

46
Q

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

A

10

47
Q

3.2 Esto mismo llevado a un tendido de mangueras y suponiendo que NO EXISTIERA PERDIDA DE CARGA:
CAUDAL=…

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

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.

49
Q
  1. REGIME O FLUJO LAMINAR Y TURBULENTO.
A
  • Ordenada líneas rectas Laminar
  • Desordenada, turbulencias, trayectorias entrecruzan y velocidades cambiantes Turbulento.
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.
A

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

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

51
Q

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

A

VELOCIDADES son Cambiantes
Velocidades tiene a ser similar

Ejemplo: agua en mangueras de bomberid

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

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

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

Laminar = 2000 o inferiores
Turbulento = 4000 o superiores

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)

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

REGIMEN DE TRANSICIÓN

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

40.000 - 600.000
TURBULENTO

59
Q

6 PERDIDA DE CARGA

A

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

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.

61
Q

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

A

18, 14, 10, 6
PC=12bar

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.
63
Q

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

A
  • Longitud conducción (directamente proporciona)
  • Diametro conducción (inversamente proporcional)
  • Velocidad (cuadrado velodidad)
  • **Viscosidad
  • Rugosidad
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
65
Q

ECUACIÓN de DESCARGA

A

v = raíz cuadrada de (2.g.h)

66
Q

Ecuación de descarga se conoce como

A

ecuación de Torricelli

67
Q

EVUACIÓN 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 = v²2/2.g =>
v = raiz² (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 Cuadal 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:
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 salidad 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 válvulaspor ejemplo a 400l/min de 9 bar disminuirá a ….
A

0
8 bar

83
Q

TABLA de Caudal l/min y Presión bar
2.000 rpm

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
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 Aspitación 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. Presion colector de aspiración debe ser menor que la atm.
94
Q
  1. 1 atm corresponde a una altura de aspiracion de

Pero en la práctica límite se reduce a

A

10 m altura teoríca

7 y 6 m

95
Q
  1. Altura de aspiración de una bomba DEPENDE
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

Solucion: hay que dimensionar bien la altura de aspiracion.

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

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