Fuerza Centrifuga

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
CARRERA DE INGENIERÍA Y MECÁNICA
LABORATORIO DE MECANISMOS

Nombres: Franklin Boada Fecha: 2012-04-09
Carolina Marcillo
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NRC: 4774

“FUERZA CENTRÍFUGA”
1. Objetivos:

* Conocer acerca de la fuerza centrífuga, sus parámetros como son: la masa de un cuerpo rotativo, la distanciadesde el eje de rotación, su velocidad angular y como éstos actúan en los diversos mecanismos, sistemas y máquinas.
* Determinar algunas de las principales aplicaciones de la fuerza centrífuga, así como sus ventajas.

2. Marco Teórico:
La fuerza centrífuga es una fuerza ficticia que aparece cuando se describe el movimiento de un cuerpo en un sistema de referencia en rotación.
Elcalificativo de "centrífuga" significa que "huye del centro". En efecto, un observador situado sobre la plataforma de una silla voladora que gira con velocidad angular ω (observador no-inercial) siente que existe una «fuerza» que actúa sobre él, que le impide permanecer en reposo sobre la plataforma a menos que él mismo realice otra fuerza dirigida hacia el eje de rotación, fuerza que debe tener demódulo, siendo la distancia a la que se encuentra del eje de rotación. Así, aparentemente, la fuerza centrífuga tiende a alejar los objetos del eje de rotación.

Aplicaciones
Hidrociclones
La manera mas simple de utilizar la fuerza centrifuga para la separación son los hidrociclones. En realidad no es un centrifugador: ya que la separación centrifuga se producida por el movimiento del lodo,inducido por la inyección del material de alimentación de manera tangencial. El principio de operación se basa en el concepto de velocidad terminal de sedimentación de una partícula sólida en un campo centrifugo. El siguiente esquema describe las condiciones de operación de los hidrociclones.
El flujo de entrada entra tangencialmente (inlet) en la sección cilíndrica del hidrociclon que seguirá uncamino circular con un flujo revertido de fluido desde afuera al eje del vortice (vortex finder).El campo centrifugo generado por las velocidades tan altas de circulación crearía un cono de aire en el eje que normalmente se extiende hasta la apertura guía (spigot or apex) en la base de la sección cónica (air core) a través del vortice (vortex finder) y hasta la sección de reborde o rebosamiento en laparte superior (overflow).Para que esto ocurra la fuerza centrifuga debe ser mucho mayor que la gravitacional. Las partículas que caen dentro del campo centrifugo tenderán a moverse hacia afuera en función de la mayor densidad. Las mayores, y mas pesadas migran rápidamente a las paredes de fuera de la sección cilíndrica y posteriormente forzadas a caer al interior de la pared cónica. Las partículaspequeñas, serán sin embargo atraídas hacia dentro por el fluido a medida que se mueven hacia el vortice (vortex finder). La separación sólida ocurrirá durante la suspensión a lo largo del recipiente del hidrociclon, de manera que genera lodo denso en la pared mas externa, que permite el flujo continuo del hidrociclon en la boquilla de retraso.
Campana tubular centrifuga
La campana tubularcentrifuga ha sido usado durante mucho tiempo antes que otros sistemas de centrifugación. Se basa en simple geometría: su diseño consiste en un tubo, cuyo largo es de varias veces su diámetro que rotan entre apoyos a cada lado. El flujo del proceso entra en el fondo del centrifugador (feed suspension) y altas fuerzas centrifugas separan los sólidos que se adhieren a las pareces de la campana, mientrasla fase liquida sale en la parte superior del centrifugador.
Debido a que este sistema carece de rechazo de sólidos, los sólidos solo se pueden eliminar parando el funcionamiento del aparato, desmontándolo y arrastrando o lavando los sólidos manualmente.
Estos centrifugadores campana tubular tienen capacidad de deshidratación, pero capacidad limitada de separación de sólidos. La espuma...