proyecto de hidraulica

1. LICENCIATURA: INGENIERÍA CIVIL
MATERIA: HIDRÁULICA
TEMA: ECUACIÓN DE LA ENERGÍA
ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO
CAVITACIÓN
DISPOSITIVOS AFORADORES EN TUBERÍAS
MAESTR@: DANIEL TÉLLEZ RÍOS
ALUMNOS: DANIEL CONTRERAS ROSAS
MAURICIO LÓPEZ
ANGEL EDUARDO PEREZ ZEPEDA

2. ECUACIÓN DE LA ENERGÍA
LA ENERGÍA EN UN SISTEMA, DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL
PRINCIPIO DE ENERGÍA, ES LA SUMA DE LA ENERGÍA
POTENCIAL Y LA CINÉTICA.
 ES COMÚN QUE LOS VALORES DE ENERGÍA INVOLUCRADOS
EN EL PRINCIPIO DE ENERGÍA SEAN CONVERTIDOS A
UNIDADES DE LONGITUD (AL EXPRESARLOS COMO
UNIDADES DE ENERGÍA ENTRE UNIDAD DE PESO DE
FLUIDO), CON LO CUAL ESTARÍAMOS REFIRIÉNDONOS A LA
ENERGÍA EN UN PUNTO COMO “CARGA” (DEL INGLÉS HEAD),
“CABEZA” O, SIMPLEMENTE, “ALTURA”.

3. ECUACIÓN DE LA ENERGÍA
ENTONCES, LA ENERGÍA EN CUALQUIER PUNTO EN UN SISTEMA
HIDRÁULICO, SE EXPRESA COMO LA SUMA DE TRES PARTES:
H:ENERGÍA TOTAL. UNIDAD: METROS [M] P:PRESIÓN [N/M2] Γ:PESO
ESPECÍFICO [N/M3] Z:COTA O ELEVACIÓN DEL PUNTO EN CONSIDERACIÓN
[M] V:VELOCIDAD DEL FLUIDO [M/S]

4. ECUACIÓN
DE LA
ENERGÍA
LA ECUACIÓN DEL PRINCIPIO DE ENERGÍA
PRESENTADA ANTERIORMENTE, SÓLO
RECONOCE VARIACIÓN DE LOS ELEMENTOS
QUE LA COMPONEN EN LA DIRECCIÓN
PRINCIPAL DEL MOVIMIENTO

5. • EL PLANTEAMIENTO ENERGÉTICO ENTRE LOS DOS PUNTOS DEBERÍA SER
EL SIGUIENTE:
• SIENDO ESTA ÚLTIMA ECUACIÓN CONOCIDA COMO LA ECUACIÓN DE
ENERGÍA, EN LA QUE HEMOS INCLUIDO EL TÉRMINO “HP” PARA EXPRESAR
LA PÉRDIDA DE ENERGÍA DE TOTAL ENTRE LOS DOS PUNTOS.
ECUACIÓN DE LA ENERGÍA

6. ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO
LA ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO ES UNA MAGNITUD FÍSICA
DERIVADA DE TIPOS VECTORIALES QUE DESCRIBEN EL MOVIMIENTO DE UN
CUERPO EN CUALQUIER TEORÍA

7. ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO
LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO SE DEFINE COMO EL PRODUCTO DE LA MASA
DEL CUERPO Y SU VELOCIDAD EN UN INSTANTE DETERMINADO

8. ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO
LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO VA A DEPENDER MUCHO DE LA MASA DEL
OBJETO

9. ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO
PARA CALCULAR LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO NECESITAMOS LA
SIGUIENTE FORMULA.
P= (M)(V)
DONDE: P=MODULO
M= MASA
V= VELOCIDAD

10. CAVITACIÓN
LA CAVITACIÓN ES UN FENÓMENO FÍSICO, MEDIANTE EL CUAL UN LÍQUIDO, EN
DETERMINADAS CONDICIONES, PASA A ESTADO GASEOSO Y UNOS INSTANTES
DESPUÉS PASA NUEVAMENTE A ESTADO LÍQUIDO. DE ESTADO LÍQUIDO A
ESTADO GASEOSO.
LA CAVITACIÓN ES LA FORMACIÓN Y EXPLOSIÓN REPENTINA DE BURBUJAS DE
VAPOR. ESTE PROCESO TIENE LUGAR EN PUNTOS DEL INTERIOR DE LA BOMBA
EN LOS QUE LA PRESIÓN CAE POR DEBAJO DE LA PRESIÓN DE VAPOR DEL
MEDIO BOMBEADO. LA PRESIÓN DE VAPOR DE UN LÍQUIDO ES LA PRESIÓN A LA
QUE EL LÍQUIDO ENTRA EN EBULLICIÓN O COMIENZA A EVAPORARSE. LA
CAVITACIÓN (QUE PUEDE DAÑAR LA BOMBA) SE PRODUCE CUANDO LA ALTURA
DE ASPIRACIÓN NETA POSITIVA (NPSHR) QUE NECESITA LA BOMBA NO ESTÁ
DISPONIBLE.

11. CAVITACIÓN
• EN HIDRÁULICA, LA NPSH, TAMBIÉN CONOCIDO COMO ANPA Y CNPA, ES UNA
CANTIDAD UTILIZADA EN EL ANÁLISIS DE LA CAVITACIÓN DE UNA INSTALACIÓN
HIDRÁULICA. LA NPSH ES UN PARÁMETRO IMPORTANTE EN EL DISEÑO DE UN
CIRCUITO DE BOMBEO QUE AYUDA A CONOCER LA CERCANÍA DE LA INSTALACIÓN A
LA CAVITACIÓN.
• EN HIDRÁULICA, LA NPSH (ACRÓNIMO DE NET POSITIVE SUCTION HEAD), TAMBIÉN
CONOCIDO COMO ANPA (ALTURA NETA POSITIVA EN LA ASPIRACIÓN) Y CNPA (CARGA
NETA POSITIVA EN ASPIRACIÓN), ES UNA CANTIDAD UTILIZADA EN EL ANÁLISIS DE LA
CAVITACIÓN DE UNA INSTALACIÓN HIDRÁULICA.
• LA NPSH ES UN PARÁMETRO IMPORTANTE EN EL DISEÑO DE UN CIRCUITO
DE BOMBEO QUE AYUDA A CONOCER LA CERCANÍA DE LA INSTALACIÓN A
LA CAVITACIÓN. SI LA PRESIÓN EN ALGÚN PUNTO DEL CIRCUITO ES MENOR QUE LA
PRESIÓN DE VAPOR DEL LÍQUIDO, ESTE ENTRARÁ EN CAVITACIÓN. ESTE FENÓMENO,
SIMILAR A LA VAPORIZACIÓN, PUEDE DIFICULTAR O IMPEDIR LA CIRCULACIÓN DE
LÍQUIDO, Y CAUSAR DAÑOS EN LOS ELEMENTOS DEL CIRCUITO.

12. CAVITACIÓN
EN LAS INSTALACIONES DE BOMBEO SE DEBE TENER EN CUENTA LA NPSH
REFERIDA A LA ASPIRACIÓN DE LA BOMBA, DISTINGUIÉNDOSE DOS TIPOS DE
NPSH:
NPSH DISPONIBLE: ES UNA MEDIDA DE CUÁN CERCA ESTÁ EL FLUIDO DE LA
CAVITACIÓN.
NPSH REQUERIDO: VALOR LÍMITE REQUERIDO, EN CIERTO PUNTO DE LA
INSTALACIÓN, PARA EVITAR QUE EL FLUIDO ENTRE EN CAVITACIÓN.
LA CAVITACIÓN O ASPIRACIONES EN VACÍO ES UN EFECTO HIDRODINÁMICO QUE
SE PRODUCE CUANDO SE CREAN CAVIDADES DE VAPOR DENTRO DEL AGUA O
CUALQUIER OTRO FLUIDO EN ESTADO LÍQUIDO EN EL QUE ACTÚAN FUERZAS QUE
RESPONDEN A DIFERENCIAS DE PRESIÓN, COMO PUEDE SUCEDER CUANDO EL
FLUIDO PASA A GRAN VELOCIDAD POR UNA ARISTA AFILADA, PRODUCIENDO
UNA DESCOMPRESIÓN DEL FLUIDO DEBIDO A LA CONSERVACIÓN DE
LA CONSTANTE DE BERNOULLI.

13. DISPOSITIVOS AFORADORES EN TUBERÍAS
DE UNA MANERA GENERAL PODEMOS DECIR QUE ESTRUCTURAS
DE AFORO SON TODAS AQUELLAS QUE DE UNA MANERA U OTRA
PERMITEN MEDIR - LA CANTIDAD DE AGUA QUE CIRCULA POR UN
CONDUCTO EN UNA SECA.

14. DISPOSITIVOS AFORADORES EN TUBERÍAS
PARA REALIZAR UN AFORO, SE DEBE EFECTUAR EL LEVANTAMIENTO
DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL PARA EL PUNTO DONDE SERÁN
MEDIDAS LAS VELOCIDADES DE AGUA, CON EL FIN DE OBTENER, POR
MEDIO DE UNA RELACIÓN MATEMÁTICA SIMPLE (VELOCIDAD POR
ÁREA) EL VALOR DE CAUDAL DE AGUA; QUE RESULTARÁ EN
UNIDADES VOLUMÉTRICAS POR UNIDADES DE TIEMPO.

15. DISPOSITIVOS AFORADORES EN TUBERÍAS
POR ULTIMO PODEMOS DEFINIR AFORO COMO EL
PROCESO PARA DETERMINAR LA CANTIDAD O CAPACIDAD DE ALGO,
POR EJEMPLO, EL AFORO QUE TIENE EL TEATRO COLON, ES LA
CANTIDAD DE LOCALIDADES QUE POSEE ESE ESCENARIO.