Mecanica de fluidos

MECANICA DE FLUIDOS I

UNIVERSIDAD DE LA SERENA DEPTO. DE INGENIERIA MECANICA MECANICA DE FLUIDOS I

BOMBA CENTRÍFUGA
Laboratorio Nº 5

1.- DEFINICIÓN DE MÁQUINA HIDRÁULICA Una máquina es un transformador de energía. Una máquina absorbe energía de una clase y restituye energía de otra clase (un motor eléctrico, por ejemplo, absorbe energía eléctrica y restituye energía mecánica) o de lamisma clase pero transformada (una grúa o un torno, por ejemplo, absorbe y restituye energía mecánica). Las máquinas se clasifican en: máquinas de fluido, máquinas herramientas y máquinas eléctricas. Las máquinas hidráulicas pertenecen a un grupo muy importante de máquinas que se llaman máquinas de fluido. Aunque rara es la máquina en que no interviene uno o varios fluidos como refrigerantes,lubricantes, etc; eso solo no es suficiente para incluir dicha máquina en el grupo de máquinas de fluido. Máquinas de fluido son aquellas máquinas en que el fluido, o bien proporciona la energía que absorbe la máquina (por ejemplo, el agua que se suministra a una turbina posee una energía preferentemente de presión, proveniente de la energía geodésica que poseía en el embalse y que a su vez la turbinatransforma en energía mecánica) o bien aquella en que el fluido es el receptor de energía, al que la máquina restituye la energía mecánica absorbida. Las máquinas de fluido se clasifican en máquinas hidráulicas y máquinas térmicas. Máquina hidráulica es aquella en que el fluido que intercambia su energía no varía sensiblemente de densidad en su paso a través de la máquina, por lo cual en el diseñoy estudio de la misma se hace la hipótesis de que la densidad es constante. Máquina térmica es aquella en que el fluido en su paso a través de la máquina varía sensiblemente de densidad y volumen específico, el cual en el diseño y estudio de la máquina no puede suponerse constante.

2.- CLASIFICACÍON DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS Las máquinas hidráulicas se clasifican en turbomáquinas y máquinasde desplazamiento positivo. Las máquinas de desplazamiento positivo, también llamada máquinas

MECANICA DE FLUIDOS I volumétricas, el órgano intercambiador de energía cede energía al fluido o el fluido a él en forma de energía de presión creada por la variación de volumen, este puede moverse tanto con movimiento alternativo como con movimiento rotativo. Los cambios en la dirección y valorabsoluto de la velocidad del fluido no juegan papel esencial alguno. En las turbomáquinas, denominadas también máquinas de corriente, el órgano transmisor de la energía (rodete) se mueve siempre con movimiento rotativo, los cambios en la dirección y valor absoluto de la velocidad del fluido juegan un papel esencial. Las turbomáquinas y máquinas de desplazamiento positivo se subdividen en motoras ygeneradoras. Las primeras absorben energía del fluido y restituyen energía mecánica; mientras que las segundas absorben energía mecánica y restituyen energía al fluido.

La figura anterior muestra un rodete de una bomba centrífuga, en la cual se han dibujado los triángulos de velocidad a la entrada y a la salida. En la deducción de la ecuación de Euler se supone que todas las partículas de fluido queentran en los álabes sufren una misma desviación. La nomenclatura utilizada en la figura anterior y posteriormente en la ecuación de Euler; C1, representa la velocidad absoluta de una partícula de fluido a la entrada del álabe, C2, representa la velocidad absoluta de una partícula de fluido a la salida del álabe, W1, representa la velocidad relativa de una partícula de fluido a la entrada delálabe, W2, representa la velocidad relativa de una partícula de fluido a la salida del álabe, U1, representa la velocidad periférica de una partícula de fluido a la entrada del álabe, y U2, representa la velocidad periférica de una partícula de fluido a la salida del álabe. Si aplicamos el teorema de la cantidad de movimiento al álabe tenemos que
M  Q *  * (l 2 * C 2  l1* C1)

3.- ECUACIÓN...