Bomba de ariete - concurso ciencia y tecnologia

NOMBRE DEL PROYECTO: Bomba de ariete hidráulica
MODALIDAD: Prototipo de Aplicación Tecnológica de Física
OBJETIVO:
Construir una bomba de ariete hidráulico. La bomba de ariete hidráulico es una máquina de construcción y funcionamiento muy sencillo y de bajo costo, este aprovecha la elevada presión generada por el fenómeno conocido como “golpe de ariete hidráulico” para impulsar un fluido auna altura superior de su altura inicial.
DESCRIPCIÓN:
MATERIALES
COSTOS:
1 válvula check de pie o pichanchea
2 niples de 1/2’’ (ext.)
1 válvula check de paso
2 accesorios Tee de 1’’ (int.)
1 niple de 10’’ X 1’’ (ext.)
1 reductor tipo campana de 1’’ a ¾’’
1 codo de 90° de 1’’ (int.)
Botella de plástico 3 L
Manguera jardinera 10 m
2 conector para manguera ½’’ (rosca interior)
3 pijas1 cubeta 20 L
Base de Madera
Cinta de aislar
1 tornillo
2 reductor tipo campana de 1 a ½’’ (int.)
5 niples de 1’’ (ext.)
2 Abrazaderas
Cinta teflón
2 llaves de paso ½’’ (int.)
$360.00
$80.00
$70.00
$40.00
$40.00
$35.00
$25.00
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TOTAL
$650DESARROLLO:
Se recolecta el material necesario para su construcción
Se empiezan a armar la caja de válvulas.
Se ensambla el nicle 10” x 1” a un accesorio Tee de 1’’
Se utiliza cinta teflón para evitar pérdidas de Fluido
Se ensambla el codo de 90° de 1” al otro extremo del nicle de 10” x 1”
Se instala la válvula check de pie en la segunda terminación del codo
En lado contrario de la pieza Tee seensambla el nicle para la conexión de la llave de paso ½’’(Válvula de alimentación)
Se instala la llave de paso ½’’
Una vez instalada la caja de válvulas se instala el segundo accesorio Tee de 1” que nos servirá para armar la válvula de descarga y el acumulador
Detalle la instalación de la válvula de descarga usando la segunda llave de paso ½’’.
Asegurar una parte de la manguera de jardín a laválvula de descarga utilizando el conector y la abrazadera.
Se instala el nicle y el reductor tipo campana
Se instala el acumulador (botella de plástico).
Posteriormente asegure la bomba de ariete hidráulico a la base de madera utilizando las 3 pijas y algunos clavos
Finalmente se verifica que la instalación haya sido correcta y se inicia su funcionamiento.
FUNDAMENTACIÓN:
La bomba de golpede ariete es un motor hidráulico que utiliza un fenómeno que es denominado por la física como golpe de ariete o choque hidráulico, que ocurre cuando varía bruscamente la presión de un fluido dentro de una tubería, motivado por el cierre o abertura de una llave, grifo o válvula; Durante la fluctuación brusca de la presión el líquido fluye a lo largo de la tubería a una velocidad definida como depropagación de la onda de choque. El ariete hidráulico también puede compararse con un transformador eléctrico, ya que éste recibe una tensión baja (en voltios) con una corriente eléctrica relativamente alta (en amperios) y obtiene un régimen de mayor tensión y menor amperaje, y en el caso del ariete ocurre un proceso similar a nivel hidráulico: recibe un gran caudal con una baja carga y obtiene unrégimen de mayor presión con un menor caudal.
Las diferentes variables que participan en el funcionamiento del ariete hidráulico, se relacionan de la siguiente forma:
Caudal elevado = (en litros/minuto)
Dónde:
Q: es el caudal de alimentación en litros por minuto
h: desnivel de trabajo en metros
H: altura de elevación en metros
Ejemplo: Si el caudal de alimentación es de 300 l/min, eldesnivel de trabajo 1 m y la altura de elevación 25 m, el caudal elevado por el ariete hidráulico será:
Caudal elevado = (2 x 300 l/min x 1 m) / (3 x 25 m) = 8 l/min (11520 l/día)
Vemos que el rendimiento energético es muy bueno (65 a 80%), y siempre superior a una centrífuga con motor eléctrico, al menos en instalaciones pequeñas.
FUNCIONAMIENTO:
La bomba de ariete o ariete hidráulico es una...