Post on 05-Jul-2015
LEYES DE AFINIDAD
Presentado por:
•Luis D. García
•María A. Montenegro
•Miguel A. Prada
•Luis C. Valdés
¿Por qué leyes de afinidad?
En los ensayos de máquinas
hidráulicas la fuerza preponderante es
la viscosidad.
Por tanto, el modelo y el
prototipo, además de ser
geométricamente
semejantes, deberían ensayarse a
igual número de Reynolds para
conservar la semejanza dinámica, sin
embargo en la práctica esto resulta
¿Por qué leyes de afinidad?
¿Por qué leyes de afinidad?
En los ensayos de turbinas hidráulicas
se tropieza con la dificultad de
ensayar la turbina modelo bajo el salto
requerido por la igualdad de número
de Reynolds en el modelo y en el
prototipo. De ahí que según la
práctica universal :
“En los ensayos de máquinas
hidráulicas se hace la hipótesis de
que la semejanza geométrica implica
la semejanza mecánica.”
¿Por qué leyes de afinidad?
¿Por qué leyes de afinidad?
Esto equivale a suponer que la
viscosidad no entra en juego (igualdad
de numero de Reynolds) y por tanto
que los rendimientos del modelo y del
prototipo son iguales.
¿Por qué leyes de afinidad?
Aunque en la realidad no sucedeasí, la hipótesis anterior ha conducidoa excelentes resultados, excepto en loque respecta a predicción derendimientos.
Más aun, utilizando fórmulasempíricas se puede también predecira base de los rendimientos del modeloobtenidos en el ensayo losrendimientos del prototipo.
¿Para qué sirven?
Para predecir el comportamiento deuna máquina de distinto tamaño; perogeométricamente semejante a otracuyo comportamiento se conoce,trabajando en las mismascondiciones.
Para predecir el comportamiento deuna misma máquina (la igualdad esun caso particular) cuando variaalguna de sus características.
Deducción de una ley de
afinidad
Deducción de una ley de
afinidad
Leyes de Semejanza en
Bombas Hidráulicas.
Centrífugas
Lóbulos Dobles
Engranaje
Leyes de Semejanza en Bombas
Hidráulicas.
Las seis leyes de afinidad de las
bombas hidráulicas
Las tres primeras leyes se refieren a lamisma bomba (D’/D”=1: designamoscon ’ y ” las dos bombas que en estecaso son una misma, pero funcionandoen condiciones distintas) y expresan la:
“Variación de las características de unamisma bomba o de bombas igualescuando varía el numero derevoluciones.”
Leyes de Semejanza en Bombas Hidráulicas.
Para las tres primeras leyes (D’/D’’) = 1
Primera Ley
Leyes de Semejanza en Bombas Hidráulicas.
Segunda Ley
Tercera Ley
Leyes de Semejanza en Bombas Hidráulicas.
La cuarta ley
La quinta ley
La sexta ley
Las seis leyes de afinidad de las
turbinas hidráulicas
Las tres primeras leyes se refieren a
la misma turbina (D’=D”) y expresan
la:
“Variación de las características de una
misma turbina o de turbinas iguales
cuando varía la altura neta.”
La primera ley
La segunda ley
La tercera ley
Las tres leyes siguientes se refieren a
dos turbinas geométricamente
semejantes, pero de diámetro distinto y
expresa la variación de las
características de dos turbinas
geométricamente semejantes si se
mantiene constante la altura neta.
La cuarta ley
La quinta ley
La sexta ley
Bibliografía
Mataix C., Mecánica de fluidos y
máquinas hidráulicas, Ed.
Alfaomega, Oxford University
Press, Cap. 25.
Y. Cengel, Mecánica de fluidos:
fundamentos y aplicaciones, Ed. Mc
Graw-Hill.