Boquillas

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BOQUILLAS
Se llama boquillas a todos los tubos adicionales de pequeña longitud constituidos por piezas tubularesadaptadas a los orificios. Se emplean para dirigir el chorro líquido. Su longitud debe estar comprendida entre vez y media (1,5) y tres (3,0) veces su diámetro. De un modo general, y para longitudes mayores, se consideran longitudes de 1,5 a 3,0 D boquillas; 3,0 a 500 D tubos muy cortos; 500 a 4000 D (aproximadamente) tuberías cortas; arriba de 4000 D tuberías largas. El estudio de orificios enpared gruesa se hace del mismo modo que el estudio de las boquillas. Las boquillas pueden ser entrantes o salientes y se clasifican en cilíndricas, convergentes y divergentes. A las boquillas convergentes suele llamárseles toberas.
CLASIFICACION DE LAS BOQUILLAS
Boquillas o tubos adicionales
• Cilíndricos
• interiores (entrantes)
• exteriores
• Cónicos
•Convergentes
• divergentes
BOQUILLAS CILÍNDRICAS
Se denominan también: boquilla patrón: boquilla cuya longitud iguala 2,5 veces su diámetro y boquilla de Borda: boquilla interior de longitud patrón.
La contracción de la vena ocurre en el interior de boquillas cilíndricas.
En las boquillas-patrón, la vena puede pegarse o no a sus paredes. Cerrándose el tubo hasta llenarlo, se hace quela vena quede pegada, resultando un chorro "total" (ocupando totalmente la sección de salida).
Es interesante observar que a la boquilla interior de Borda corresponde al menor caudal: coeficiente de descarga 0,51 (teóricamente se encuentra Cc =0,5 para vena libre).
La boquilla cilíndrica externa con vena adherente, eleva el caudal: Cd = 0,82.
• BOQUILLA CILÍNDRICA ENTRANTE O DE BORDA
Seauna boquilla cilíndrica entrante adaptada a un orificio situado en la pared de un recipiente de grandes dimensiones, y la elevación de la superficie libre, con respecto al centro de gravedad del orificio.
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Aplicando el teorema de la cantidad de movimiento, con respecto a un eje horizontal, a la masa de líquido que en el tiempo t está limitada por la superficie libre AB y la sección contractaCD. En el tiempo t + dt, esta masa de líquido estará limitada por una superficie libre un poco más abajo A’B’ y una sección C’D’, situada a una distancia Udt de la contracta CD.
Estas dos posiciones tienen en común a la parte A’B’CD, para la cual todo permanece constante. Esto permite concluir que el incremento de la cantidad de movimiento durante el tiempo dt, es igual a la cantidad demovimiento de la masa CDC’D’ menos la de ABA’B’.
Respecto a la cantidad de movimiento de CDC’D’, se tiene cantidad de movimiento:
CDC’D’ = ??c Udt x U = d/g*?c U2dt = d/g* ?c 2gh dt
ya que el escurrimiento hasta CD se efectúa sin pérdidas apreciables. En cuanto a la cantidad de movimiento de ABA’B’, por estar dirigida verticalmente y hacia abajo, no interviene en la dirección de proyección considerada.Por otra parte, las fuerzas exteriores son:
• El peso propio de la masa de líquido (fuerza vertical, no interviene en la proyección considerada).
• La presión en el fondo y la presión atmosférica en la superficie libre (fuerzas verticales, no intervienen en la proyección).
• Las presiones laterales (tanto a lo largo de AG, como de BK y K’H, el líquido está en reposo horizontalmentey la presión varía hidrostáticamente; por consiguiente, esas presiones se equilibran, salvo en E’F’ y en la periferia de la vena ECDF).
• El empuje sobre E’F’ vale ?(patm + dh) (fuerza horizontal).
En la superficie exterior de la vena, la presión activa es la atmosférica; que es la que se admitirá como activa en la sección ?c
La componente horizontal de la fuerza resultante, por lo tanto,...