Este documento trata sobre máquinas hidráulicas. Explica que las máquinas hidráulicas son transformadores de energía que incluyen bombas y turbinas. Las bombas transfieren energía mecánica al fluido en forma de energía de presión, mientras que las turbinas hacen lo contrario al transferir energía del fluido al rotor. También clasifica las máquinas hidráulicas y describe elementos como las bombas rotodinámicas y sus componentes.
3. MAQUINAS
Una máquina es un transformador de energía.
Las turbo máquinas son máquinas rotativas que
permiten una transferencia energética entre un
fluido y un rotor provisto de alabes o paletas
mientras que el fluido pasa a través de ellos.
Si la transferencia de energía se efectúa de
máquina a fluido se le da el nombre genérico de
bomba (máquinas generadoras)
Si la transferencia de energía es del fluido al
rotor se denomina turbina (máquina motora)
4. Otras máquinas hidráulicas pueden ser:
Compresores
Sopladores
Ventiladores, etc.
Así mismo entre las turbinas figuran:
Hidráulicas
De vapor
De gas
De aire, etc.
Que también sirven para cualquier clase de fluido.
5. DEFINICIÓN
Máquina hidráulica es aquella en la cual
el fluido que intercambia su energía no
varia sensiblemente de densidad en su
paso a través de la máquina, por lo que
en el diseño y estudio de la misma se
considera la densidad constante.
6. CLASIFICACIÓN
Para líquidos
(bombas)
Generadoras
Para gases
(ventiladores)
Turbo máquina
Turbinas
Motoras
hidráulicas
Máquinas
hidráulicas
Generadora
De
desplazamiento
positivo
Motora
7. soluto de Maquinas de desplazamiento
positivo (volumétricas).- el órgano
intercambiador de energía sede energía al
fluido ó el fluido a el en forma de energía de
presión creada por la variación de volumen.
Los cambios en la dirección y valor absoluto
de la velocidad del fluido no juegan un papel
esencial.
Las turbo maquinas (maquinas de corriente).-
los cambios en la dirección y valor ab la
velocidad juegan un papel esencial.
20. CLASIFICACION DE LAS TURBOMAQUINAS
SEGÚN LA DIRECCION
Radial
Axial
Flujo mixto
21. La ecuación de Euler es la ecuación fundamental para las
Turbomáquinas, así como la ecuación de Bernoulli es la ecuación
fundamental de la hidrodinámica
La altura de Euler Hu se denomina también altura hidráulica en
las Turbomáquinas
En la maquina radial la velocidad del fluido no tiene componente
axial, solo tiene componente radial y tangencial
En la maquina axial la velocidad del fluido no tiene componente
radial, solo tiene componente axial y periférica
En la bomba axial el efecto de la fuerza centrifuga es nula, por
tanto una bomba axial no es centrifuga
En las maquinas radio-axial la velocidad tiene las tres
componentes según los tres ejes
En ninguna maquina falta la componente periférica Cu que es
fundamental para la transmisión de energía al fluido según la
ecuación de Euler
22. BOMBAS
ES UNA MAQUINA QUE ABSORVE
ENERGIA MECANICA Y RESTITUYE
AL LIQUIDO QUE LA ATRAVIESA
ENERGIA HIDRAULICA
BOMBAS ROTODINAMICAS
(ECUACION DE EULER)
BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO
POSITIVO
23. CLASIFICACION DE LAS BOMBAS
ROTODINAMICAS
Radial
Según la
dirección del Axial
flujo
Radioaxial
26. De simple
aspiración o 1
Según el número flujo
de flujos en la
bomba De doble
aspiración o 2
flujos
27. De 1
escalonamiento
Según el número
de rodetes
Varios
escalonamientos
28. ELEMENTOS CONSTITUTIVOS
Rodete
Corona directriz: álabes fijos, transforma
energía cinética en energía de presión
Caja espiral: transforma energía
dinámica a energía de presión
Tubo difusor troncocónico, transforma la
energía dinámica en energía de presión
40. TIPOS DE RODETE
Rodete cerrado de simple aspiración. Las
caras anterior y posterior forman una caja,
entre ambas caras se fijan los álabes.
Rodete cerrado de doble aspiración.
Rodete semi-abierto de simple aspiración.
Los álabes se fijan solo en la cara
posterior.
Rodete abierto de doble aspiración. Los
álabes se fijan en el núcleo o cubo del
rodete.
41.
42.
43. El rodete de una bomba rotodinámica se a
de proyectar de manera que para el caudal
y altura requerida se obtenga el óptimo
rendimiento. En la práctica estos valores
necesarios varían entre ambos límites con
diferentes valores de n buscando siempre
el optimo rendimiento el rodete de las
bombas rotodinámicas va cambiando
insensiblemente de forma para adaptarse
a las diferentes condiciones de servicios.
44. Los rodetes van cambiando a caudales
mayores y alturas efectivas más
pequeñas. ns = número específico
47. No siempre están presente los tres
elementos y el papel que cumplen es
transformar la energía dinámica que da
el rodete en energía de presión con el
mínimo posible de pérdida
48.
49. CEBADO DE LAS BOMBAS
Las bombas rotodinámicas no son
autocebantes. Las bombas de embolo y
en general todas las de desplazamiento
positivo si.
51. La alcachofa y válvula de pie
Válvula de compuerta en la aspiración y en la
impulsión
La válvula de retención en la impulsión
El reductor en la aspiración
Sección A: nivel superior del agua en el pozo de
aspiración
Sección Z: nivel superior del agua en el deposito de
impulsión
Sección E: entrada a la bomba
Sección S: salida de la bomba
Ecuación de Euler
55. PERDIDAS HIDRAULICAS
Las pérdidas hidráulicas disminuyen la
energía útil que la bomba comunica al fluido
y consecuentemente la altura útil.
Pérdidas de superficie se producen por el
rozamiento del fluido con las paredes de la
bomba (rodete, corona directriz)
Pérdidas de forma que se producen por
desprendimiento de la capa límite en los
cambios de dirección y en toda forma difícil
al flujo
56.
57.
58. PERDIDAS VOLUMETRICAS
Son perdidas intersticiales, son perdidas de caudal
y se dividen en:
Pérdidas exteriores: constituyen una fuga de fluido
al exterior por el juego entre la carcasa y el eje de
la bomba (estopa o material de cierre como
amiento grafitado)
Pérdidas interiores: son las más importantes y
reducen mucho el rendimiento volumétrico, se
producen por que a la salida del rodete hay más
presión que a la entrada y parte del fluido en vez
de seguir a la caja espiral retrocederá para volver
a ser impulsado por la bomba(caudal de
cortocircuito).
59.
60. PERDIDAS MECANICAS
Las pérdidas mecánicas incluyen las
pérdidas por:
Rozamiento del prensaestopa con el manejo
de las máquinas.
Rozamiento del eje con los cojinetes
Accionamiento de auxiliares (bomba de
engranaje para lubricación)
Rozamiento de disco. Se llama así al
rozamiento de la pared exterior del rodete con
la atmosfera del fluido que lo rodea.