Cavitacion

Cavitación: Fenómeno producido en una bomba centrífuga cuando ésta impulsa un caudal excesivo respecto de su capacidad de succión. La cavitación generalmente causa el desgaste de la estructura hidráulica afectada. La cavitación ocurre cuando la presión en la corriente del flujo alcanza la presión de vapor de agua.

Bomba Hidráulica: Es un dispositivo mecánico que sirve para hacer que el agua uotro fluido fluyan, o para elevarlos, o también para aplicarles presión.

Saturación: Temperatura a la que se alcanza el máximo de concentración en una disolución de cualquier tipo.

Corrosión: Desgaste que sufre una pieza metálica por la acción superficial de agentes químicos, ácidos en general, y en particular por la del oxígeno del aire.

Erosión: Destrucción de los materiales de lasuperficie terrestre (rocas y suelo) por separación física de partículas de cualquier tamaño debido a la acción de los agentes externos (viento, agua, hielo).
Como Surge La Cavitación

Cuando un líquido fluye a través de una región donde la presión es menor que su presión de vapor, el liquido hierve y forma burbujas de vapor. Estas burbujas son transportadas por el líquido hasta llegar a unaregión de mayor presión, donde el vapor regresa al estado líquido de manera súbita, implotando bruscamente las burbujas. Este fenómeno se llama cavitación. Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared sólida cuando cambian de estado, las fuerzas ejercidas por el líquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto, ocasionandopicaduras sobre la superficie sólida. El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y vibraciones, dando la impresión de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la máquina.

Según se ha dicho, cuando, la corriente de un punto de una estructura o de una máquina alcanza una presión inferior a la presión de saturación de vapor (Fig. 1), el líquido se evapora y se originan en elinterior del líquido “cavidades” de vapor, de ahí el nombre de cavitación. En el interior del fluido existen, pues, zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis, bombas, turbinas, etc.).

El fenómeno de la cavitación se explica con el mecanismo siguiente: si la presión en un líquido como el agua bajasuficientemente, empieza a hervir a temperatura ambiente. Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistón en contacto con el agua. Si se mueve el pistón en dirección fuera del agua, se reduce la presión y el agua se evapora formando burbujas de vapor, si ahora bajamos el pistón hacia el agua la presión aumenta, el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja). Cuando serepite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua, se forman y se destruyen las burbujas rápidamente. Se demostró con cálculos que una burbuja en colapso rápido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 MPa. Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plástica, lo que está comprobado por la presencia de bandas dedeslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitación.

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Figura 1. Tabla de vapor de agua que muestra como la temperatura de fusión del agua está en función de la presión del medio.

El incremento de la velocidad va acompañado de un descenso en la presión. Por ejemplo, la velocidaddel aire sobre la parte superior del ala de un aeroplano es, en promedio, más rápida que la que pasa por debajo de la misma ala. Entonces, la fuerza de presión neta es mayor en la parte inferior del ala que en la parte superior de esta (el ala genera sustentación). Si la diferencia de velocidad es considerable, las diferencias de presión pueden también serlo. Para flujos de líquidos, esto podría...