Enseñanza de Ingeniería Armfield
MECÁNICA DE FLUIDOS
F1-28 EQUIPO PARA DEMOSTRAR CAVITACIÓN - Versión 1
Este módulo, complementario del Banco Hidráulico
de Servicios Comunes, brinda a los alumnos una demostración visual,
sonora y numérica del fenómeno de Cavitación, permitiéndoles
investigar su relación con la presión de vapor.
ESPECIFICACIONES TIPO PLIEGO
• Equipo en pequeña escala diseñado para usar con
el Banco Hidráulico de Servicios Comunes F1-10 y demostrar fenómenos
de Cavitación.
• Un canal de tipo Venturi de sección circular, realizado
en acrílico transparente.
• Tres manómetros de Bourdon que indican la presión
estática de la corriente antes, en y después del cuello
de restricción del canal de Venturi.
• Válvula de regulación de caudal aguas arriba y de
contrapresión aguas abajo para optimizar las condiciones de demostración
• Con conectores rápidos para montar con facilidad al Banco
Hidráulico de Servicios Comunes
• Software didáctico opcional
PRÁCTICAS PROPUESTAS
• Observación del fenómeno de Cavitación en
un líquido (reduciendo la presión del líquido hasta
su presión de vapor a la temperatura de trabajo)
• Comparación entre presión teórica y real
bajo condiciones de Cavitación.
• Observación de la liberación de aire por la existencia
de gases libres disueltos en un líquido.
• Reducción de la Cavitación aumentando la presión
estática de un líquido.
DESCRIPCIÓN
El F1-28 consiste en un canal de prueba tipo Venturi, de sección circular, fabricado en acrílico transparente para ver claramente los fenómenos que se desarrollan en su interior.
El agua penetra en el canal a una velocidad relativamente baja. A medida que su sección se contrae, la velocidad aumenta y la presión estática desciende de acuerdo a la ecuación de Bernoulli.
Si se aumenta el caudal, la presión sub-atmosférica presente en el cuello (zona de menor sección) provoca la liberación de gases libres y disueltos en forma de burbujas.
Al aumentar aún más el caudal, la presión sigue descendiendo en el cuello hasta alcanzar finalmente la presión de vapor del agua correspondiente a la temperatura ambiente.
En este punto, comienzan a formarse pequeñas burbujas de vapor en el líquido, que colapsan violentamente aguas abajo al crecer la sección del canal, bajar la velocidad y volver a aumentar la presión hidrostática.
Este proceso se denomina Cavitación y se considera unos de los más destructivos presentes en los sistemas hidráulicos, ya que la gran cantidad de energía liberada en cada implosión erosiona hasta las superficies metálicas más resistentes tales como las que se utilizan para construir asientos de válvulas, paletas de hélices, álabes de turbinas, etc.
Comenzada la cavitación, cualquier incremento posterior del caudal la hará más grave, ya que la presión del líquido no puede reducirse más allá de su presión de vapor. Nuestro canal de prueba cuenta con tomas para medir la presión en la sección de entrada, el cuello y la de salida.
Cada punto está conectado a un manómetro de Bourdon de alcance adecuado. Una válvula controla la corriente aguas arriba y regula el caudal sin necesidad de aumentar la presión estática para poder observar claramente el fenómeno de Cavitación.
Simultáneamente una segunda válvula, colocada aguas abajo, permite aumentar la presión estática dentro del canal, disminuyendo o cancelando la cavitación para cierto caudal. El cierre de esta válvula está restringido para evitar daños a los instrumentos por presión excesiva.
El canal de prueba y los manómetros Bourdon están montados
sobre una base con pie que se apoya directamente sobre el Banco Hidráulico
de Servicios Comunes F1-10. Se provee también toda la tubería
y acoples necesarios para su correcto funcionamiento.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
• Manómetro colocado aguas arriba: 63mm de diámetro.
Rango: 0 a 1 Bar.
• Manómetro colocado en el cuello: 100mm de diámetro.
Rango: -1 a 0 Bar.
• Manómetro colocado aguas abajo: 63mm de diámetro.
Rango: 0 a 1 Bar.
• Este equipo también puede utilizarse -sólo para
demostraciones cualitativas- con una canilla de agua fría que entregue
0,4 l/seg a 2 Bar en lugar del Banco Hidráulico de Servicios Comunes
F1-10.
ACCESORIOS ESENCIALES
Cronómetro.
ARRIBADATOS RELEVANTES PARA EL CÁLCULO DEL FLETE
Volumen: 0.15m3
Peso bruto: 20kg
DIMENSIONES
Altura: 0,285 m
Ancho: 0,640 m (sin los tubos de conexión)
Profundidad: 0,15 m
Garantía del productoTodos los productos Armfield se suministran con una Garantía Extendida de dos años |
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HOJA DE DATOS
CATEGORÍA DEL PRODUCTO:
Enseñanza de Ingeniería
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F1-10 Rango de accesorios:
For use in combination with the
F1-10 Hydraulics Bench
Calibrador de manómetro de peso muerto: F1-11
Demostración del Teorema de Bernoulli : F1-15
Descarga por orificios y trayectoria de chorro libre : F1-17
Descarga por orificios: F1-17a
Pérdidas de carga en tuberías: F1-18
Demostración de
Osborne Reynolds :
F1-20
Demostración y comparación de caudalímetros: F1-21
Pérdidas de carga
en acodamientos :
F1-22
Vórtices libres y forzados: F1-23
Demostración de
Turbina Pelton: F1-25
Bombas en serie y paralelo : F1-26
Características de
bombas centrífugas :
F1-27
Equipo para
demostrar Cavitación:
F1-28
Canal Hidraulico
multipropósito:
C4MkII
Mediciones de fricción
de fluido:
C6MkII-10
Equipo de demostración de flujo hidráulico Armfield S16