Diseño y construccion de un banco de ensayo para cavitacion en valvulas

CAPÍTULO 1Introducción |
1.1 Introducción
El presente trabajo se realizó con la finalidad de realizar la construcción de un banco de ensayo para el estudio de la cavitación en válvulas, esto con el fin de poder realizar ensayos de funcionamiento en válvulas reguladoras de flujo de distintos diámetros en el Laboratorio de Térmica de la Escuela de Ingeniería Mecánica. En el capítulo I, seplantea la situación problemática existente y se define el alcance que debe tener el diseño para lograr solucionar dicha situación. En el capítulo II, se estudia y analiza el marco teórico relacionado con la cavitación en válvulas, tales como textos, normas, variables de trabajo y todo lo relacionado con el diseño de banco de ensayo para el estudio de la cavitación en válvulas. En el capítulo III, sedesarrolla la metodología de diseño para definir las herramientas de trabajo tales como: el nivel de investigación, las técnicas de recolección y procesamiento de datos a utilizar, de esta manera se plantean las diferentes etapas a seguir, para diseñar un banco que cumpla todas las exigencias planteadas.

1.2 Situación problemática
En la actualidad el Laboratorio de Térmica de la escuelaIngeniería Mecánica cuenta con una serie de equipos a escala, los cuales son utilizados para realizar las prácticas en dicho laboratorio, con fines didácticos para que los estudiantes puedan aplicar sus conocimientos teóricos que han adquirido en las materias afines, cursadas a lo largo de la carrera. A pesar de la variedad de equipos existentes en el laboratorio de térmica, ninguno de estos proporcionaun medio para el estudio de los efectos relacionados con el fenómeno de la cavitación en válvulas. Es un hecho común entre estudiantes de la escuela de ingeniería mecánica, vincular el fenómeno de la cavitación, sólo a las turbomáquinas hidráulicas. Esto trae como consecuencia que el estudiantado no conozca el alcance y el campo de acción de este fenómeno sobre otros equipos y los accesorioshidráulicos más utilizados, como en el caso de las válvulas reguladoras de flujo.
En la industria es normal encontrarse con válvulas que han sido completamente deterioradas por los efectos abrasivos de la cavitación, la cual es originada en la mayoría de los casos por la mala selección de la válvula, así como también el sometimiento a condiciones de operación que están fuera de la capacidad deregulación de la válvula. En el Laboratorio no se cuenta con un equipo que permita la obtención de datos sobre la cavitación en válvulas, como por ejemplo los factores de recuperación de presión, índices de cavitación y coeficientes de capacidad, que son parámetros físicos asociados al comportamiento y funcionamiento de las válvulas reguladoras de flujo. Esto conlleva a profundizar un poco más en elestudio del comportamiento del agua a través de las válvulas, y como afecta el fenómeno de la cavitación en aspectos relacionados con la durabilidad de estos accesorios hidráulicos que son ampliamente utilizados tanto en hogares como en las industrias.
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo General
Diseñar y construir un banco de ensayo que permita estudiar la cavitación en válvulas.
1.3.2 ObjetivosEspecíficos
* Identificar los parámetros que tienen incidencia en la aparición del fenómeno de la cavitación en válvulas.
* Diseñar la estructura física del banco de ensayo.
* Seleccionar y/o diseñar los componentes del banco de ensayo.
* Construir el banco de ensayo.
* Realizar la puesta a punto del banco construido.
* Diseñar el protocolo de ejecución de lasactividades prácticas en el banco de ensayo.
1.4 Justificación
La necesidad de dotar a la Escuela de Ingeniería Mecánica con el diseño de un banco de ensayo actualizado para el estudio de la cavitación en válvulas, adaptados a las necesidades tanto técnicas como académicas del Laboratorio de Térmica, el cual pueda ser construido, es importante para el desarrollo académico e investigación de ésta,...