leyes de semejanza y afinidad

APLICACIÓN DE LAS LEYES DE SEMEJANZA EN LAS MÁQUINAS HIDRAULICAS

Tema 15:

TEMA 15

APLICACIÓN DE LAS
LEYES DE SEMEJANZA EN
LAS MÁQUINAS
HIDRAULICAS
INGENIERIA
FLUIDOMECÁNICA
Código 910
2º Curso, INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL
(MECÁNICA)
Curso 2005/06

APLICACIÓN DE LAS LEYES DE SEMEJANZA EN LAS MÁQUINAS HIDRAULICAS

Tema 15:

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15.1.- Introducción
15.2.- Las leyesde semejanza en las máquinas hidráulicas
15.2.- Las leyes de semejanza absoluta
15.3.1- Bomba Centrífuga a distintas velocidades de giro
15.3.2- Bombas Centrífugas semejantes girando a igual velocidad de giro
15.3.2.1.- El recorte del rodete
15.3.2.2.-Fundamentos de la fabricación en serie
15.3.- Velocidad específica
15.4.- Curvas Universales

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Tema 15:

15.1.- Introducción
La aplicación de las leyes de la semejanza en las máquinas hidráulicas nos permitirá obtener los parámetros de
funcionamiento de una turbomáquina a partir de otra, con sólo imponer una serie de condiciones geométricas y
de funcionamiento a ambas máquinas. Las aplicaciones que se derivan son de capital importancia en la
industria.
Porejemplo:
• El constructor de una bomba no puede dar el comportamiento de una bomba para cualquier régimen de
velocidad, sino que puede hacer un número limitado de ensayos para unos determinados r.p.m , los más
comunes, y el resto sería útil poder deducirlos sin tener que hacer el ensayo en sí.
• Si queremos construir una bomba o una turbina de grandes dimensiones, no podemos arriesgarnos a
cometererrores y que esta no proporciones las prestaciones adecuadas. Por tanto resulta de utilidad
construir un modelo adecuado a escala y hacer las pruebas en él, con la confianza que después al ser
trasladadas al modelo a escala real las características funcionales se conservarán.
• La base para la fabricación en serie es poder construir una bomba más o menos estándar y después
con pocasmodificaciones poder abarcar una gran gama de puntos de funcionamiento. Estos se puede
realizar con pequeñas modificaciones es las dimensiones del rodete, manteniendo el resto de parámetros
constantes. Por tanto , resulta de utilidad disponer de curvas que abarquen todos estos cambios.

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Podemos resumir laaplicación a de la semejanza en tres objetivos fundamentales:
A.- DETERMINAR LAS CURVAS DE RESPUESTA DE UNA BOMBA CUANDO CAMBIA SU VELOCIDAD
DE ROTACIÓN
Resulta muy útil estimar cual será la curva de funcionamiento de una bomba cuando cambia su régimen de
giro, por ejemplo para aplicar una bomba a un motor de arrastre diferente, si queremos controlar la bomba
mediante un variador de frecuencia (variación del régimen de giro ).
B.- OBTENER LAS CARACTERÍSTICAS DE UNA MÁQUINA SEMEJANTE A OTRA PERO DE
DIFERENTE TAMAÑO
Por ejemplo, obtener las curvas de funcionamiento de una bomba cuando se cambia el tamaño del rodete, o
por ejemplo hacer un ensayo con un modelo a escala de la máquina a utilizar. Por ejemplo cuando se desea
fabricar una turbina para una central hidroeléctrica no podemosarriesgarnos a fabricarla a tamaño real y que
después no nos proporcione las prestaciones necesarias.
C.- PARAMETRIZAR EL COMPORTAMIENTO DE LAS MÁQUINAS ENSAYADAS A TRAVÉS DE
ÁBACOS ADIMENSIONALES Y DIAGRAMAS UNIVERSALES
Se trata de obtener características funcionales en función de distintos parámetros con el objetivo de poseer
datos para futuros prototipos o caracterizar familias de bombas.APLICACIÓN DE LAS LEYES DE SEMEJANZA EN LAS MÁQUINAS HIDRAULICAS

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15.2.- Las leyes de semejanza en las máquinas hidráulicas
En principio, para que los resultados del modelo puedan proyectarse sobre el prototipo se han de cumplir tres
condiciones:
• SEMEJANZA GEOMÉTRICA
El modelo y el prototipo han de ser geométricamente semejantes tanto en los elementos interiores como en los...