Cavitacion Y Golpe De Ariete

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN…………………………...….2

CAVITACIÓN…………………………………....3

Tipos......................………………………....5

Clasificación……………………………………..5

Efectos……………………….…………………….6

Como evitarlo………….………………….....18

Conclusiones…………………………………..19

GOLPE DE ARIETE……………………………20

Factores que lo producen………………..21

Consecuencias…………………………………25

Dispositivos……………………………………..28

Soluciones prácticas…………………………29

Conclusiones……………………………………38

Bibliografía………………………………………39

INTRODUCCION

Uno de los cuidados que debe tener un ingeniero al seleccionar, las parte de una estación de bombeo, es la cavitación , este fenómeno producido normalmente en las salidas de los alabes del rotor de una bomba y en las paredes de la tubería es desfavorable, debido a que causa daños y aumenta el costo de mantenimiento. Por esta razón el presente trabajo tratara de exponer en sus posibilidades de una manera clara y amplia el fenómeno de la cavitación

CAVITACIÓN

ANTECEDENTES

Antiguamente se creyó que la cavitación no era más que una corrosión química producida por la liberación de aire y de oxígeno disuelto en el líquido a bajas presiones.

NATURALEZA DE LA CAVITACIÓN

Actualmente se sabe que la cavitación es debida principalmente a la acción mecánica de impactos rápidos, a manera de explosiones de las partículas de líquido, aunque no se descarta la posibilidad de acción química corrosiva, cuya naturaleza no se ha llegado a dilucidar por completo.

Los impactos que se generan son periódicos, es decir, se produce un fenómeno vibratorio que aumenta la erosión del material por fatiga.

DESCRIPCIÓN DEL FENÓMENO

La cavitación se produce siempre que la presión en algún punto o zona de la corriente de un líquido desciende por debajo de un cierto valor mínimo admisible. Esta baja que sufre la presión es debida a los efectos dinámicos de un líquido al escurrir, siguiendo fronteras curvas o alrededor de cuerpos sumergidos.

El fenómeno consiste en un cambio rápido y explosivo de fase líquida a vapor. Si el líquido fluye a través de una región donde la presión es menor que su presión de vapor, éste hierve y forma burbujas. Estas burbujas son transportadas por el líquido hasta llegar a una región de mayor presión, donde el vapor regresa al estado líquido de manera súbita aplastándose bruscamente las burbujas. Este fenómeno se llama “CAVITACIÓN”

La cavitación es una condición anormal que puede producir pérdidas de producción, daños al equipo y lo peor de todo, lesiones al personal.

Algunos la definen como el ruido de golpeteo o traqueteo que se produce en una bomba. Otros la llaman “patinaje” debido a que la presión de la bomba decrece y el caudal se torna errático. Cuando se produce cavitación, la bomba no solamente no cumple con su servicio básico de bombear un líquido sino que también experimenta daños internos, fallas de los sellos, rodamientos, etc.

DEFINICIÓN DE CAVITACIÓN SEGÚN EL DICCIONARIO

El nombre de cavitación es debido a que en la etapa inicial del proceso, pareciese que el flujo presentara cavidades de vapor de agua que crecen rápidamente durante el viaje

Cuando el colapso o implosión de las burbujas se da cerca o en contacto de una pared sólida, las fuerzas que ejerce el líquido al empujar las cavidades crean presiones muy grandes (hasta de 1000 atm) y localizadas que causan deterioro en la superficie, pues acompañan al fenómeno, fuertes vibraciones y constantes golpeteos.

¿CUÁNDO PUEDE HABER CAVITACIÓN?

La cavitación es un fenómeno muy frecuente en sistemas hidráulicos donde se dan cambios bruscos de la velocidad del líquido.

Ejemplos:

Partes móviles:

Álabes de turbinas

Rodetes de bombas

Hélices de barcos

Partes no móviles:

Estrangulamientos bruscos

Regulación mediante orificios

Válvulas reguladoras

Tipos de cavitación

Se distinguen dos tipos de cavitación:

CAVITACIÓN EN BURBUJA TRANSITORIA

Las burbujas aparecen repentinamente sobre el contorno del cuerpo sólido sumergido en el líquido, que crecen en extensión y desaparecen.

CAVITACIÓN ESTACIONARIA O LAMINAR

Las burbujas se forman en el contorno del cuerpo y permanecen sobre él, mientras no varían las causas productoras.

Clasificación

Se puede clasificar la cavitación según la forma en la que se produce, según el grado de desarrollo de la misma y según la forma de manifestarse macroscópicamente.

SEGÚN LA FORMA DE PRODUCIRSE

La cavitación se distingue los siguientes tipos:

Cavitación de vapor: Debida a la disminución local de la presión en el seno de un líquido. Puede ser hidrodinámica, creada por presiones locales debidas a la aceleración del fluido, o acústica, debida a las ondas de presión transmitidas en el fluido.

Cavitación gaseosa: Ocasionada por la introducción desde el exterior de energía en puntos del líquido (aumento de temperatura, inducir vibración local de las partículas, etc.) Se habla entonces de la cavitación óptica o cavitación de partículas.

SEGÚN EL GRADO DE DESARROLLO

Se distinguen:

Cavitación incipiente: Es una etapa inicial de la cavitación en la que empieza a ser visible la formación de burbujas.

Cavitación desarrollada: Se trata de una etapa en la que se tiene un numero de burbujas lo suficientemente elevado como para producir una modificación del campo hidrodinámico.

Cavitación fija: la que existe cuando una cavidad de vapor se forma como una región separada. La región separada puede volverse a adherir al cuerpo o a la región separada encerrando la parte posterior del cuerpo y es contenida por el flujo principal, en cuyo caso se conoce como supercavitacion.

Cavitación viajera: la cual existe cuando las burbujas o cavidades

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