cavitacion

Hidráulica 1

04/01/2008

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Hidráulica de tuberías
CAVITACIÓN
“Descripción y efectos de la cavitación.Protección de tuberías”

Holger Benavides Muñoz

3. Fenómenos en tuberías
3.1

Cavitación.
Conferencia 10:

“Descripción y efectos de la cavitación.Protección de tuberías”
Contenidos:

Cavitación
Descripción.
Efectos.
Protección contra la cavitación.04/01/2008

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Bibliografía
SALDARRIAGA, J. 2000. Hidráulica de tuberías.
Bogotá, Col., McGraw – Hill. 592 p.
SOTELO, G. 1987. Hidráulica General, vol. I,
fundamentos. México, Limusa. 561 p.
MATAIX, C. 1982. Mecánica de fluidos y máquinas
hidráulicas. 2ª de. México, HARLA.660 P.
PEREZ, R. 1993.Dimensionado óptimo de redes de
distribución de agua ramificadas. Universidad
Politécnica de Valencia. Tesis doctoral.
Reconocimiento y agradecimiento: Dr. Ing. Rafael Pérez García. GMMF.
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Aspectos generales

Introducción.
La cavitación o aspiración en vacío es un efecto
hidrodinámico que se produce cuando el agua o
q
p
g
cualquier otro fluidopasa a gran velocidad por una
arista, produciendo una descompresión del fluido.
Ocurre que se alcanza la presión de vapor del líquido de
tal forma que las moléculas que lo componen cambian
inmediatamente a estado de vapor, formándose
burbujas o, más correctamente, cavidades.
Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presión
e implotan (el vapor regresa al estado líquido de manerasúbita, «aplastándose» bruscamente las burbujas)
produciendo una estela de gas y un rápido desgaste de
la superficie que origina este fenómeno.
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La implosión causa ondas de presión que viajan en el
líquido. Estas pueden disiparse en la corriente del líquido
o pueden chocar con una superficie.Si la zona donde
chocan las ondas de presión es la misma repetidas
veces, el material tiende a debilitarse metalúrgicamente y
se inicia una erosión que además de dañar la superficie
que,
superficie,
provoca que ésta se convierta en una zona de mayor
pérdida de presión y por ende como un foco de formación
de burbujas de vapor.
Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en
contactocon una pared sólida cuando implosionan, las
fuerzas ejercidas por el líquido al aplastar la cavidad
dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas
muy altas, ocasionando picaduras sobre l superficie
lt
i
d
i d
b
la
fi i
sólida.
El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y
vibraciones, dando la impresión de grava que golpea en
las diferentes partes de la máquina o del tubo.04/01/2008

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Por CAVITACIÓN se entiende la formación de
bolsas localizadas de vapor dentro del líquido, pero
casi siempre en las proximidades de las superficies
q
sólidas que lo limitan.
En contraste con la ebullición, la cual puede ser
causada por la introducción de calor o por una
reducción de la presión estática ambiente del
líquido, la CAVITACIÓN esuna vaporización local
del
d l
líquido,
lí id
inducido
i d id
por
una
reducción
d
ió
hidrodinámica de la presión.

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La condición física fundamental para la aparición de la cavitación es,
evidentemente, que la presión en el punto de formación de estas
bolsas caiga hasta latensión de vapor del fluido en cuestión. Puesto
que las diferencias de presión en máquinas que trabajan con líquido
son normalmente del mismo orden que las presiones absolutas, es
claro que esta condición puede ocurrir fácilmente y con agua fría,
donde la presión de vapor es de alrededor de 20 cm sobre el cero
absoluto.
Las regiones de depresión local solo pueden existir como
consecuencia de...