Caudal y Presion hidraulica
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Unidad 3 Caudal y Presión
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• Esta unidad tiene como propósito:– Evaluar el concepto de caudal o flujo volumétrico.– Distinguir el efecto de generación de presión para
un flujo en movimiento.
Propósito
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CAUDAL
• FLUJO VOLUMÉTRICO:(Q)
DEFINICIÓN USADA PARA FLUIDOS EN MOVIMIENTO QUE SE REFIERE AL VOLUMEN DE FLUIDO (V) QUE SE TRANSPORTA EN EL TIEMPO (t).
AL ESTAR LA VÁLVULA DE BOLA CERRADAEL FLUJO VOLUMÉTRICO ES CERO.
AL ABRIR LA VÁLVULA SE MIDE QUE 40LITROS DE FLUIDO SE HAN DEPOSITADOEN 5 MINUTOS ; ENTONCES EL FLUJO ESDE 20LITROS / 5MINUTOS = 4l/min=4lpm.t
VQ
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CONTINUIDAD• POR CONTINUIDAD; PARA FLUIDOS INCOMPRESIBLES, EL CAUDAL ES EL
PRODUCTO DE LA VELOCIDAD POR EL ÁREA.
Q VÁSTAGO DEL ÉMBOLO =Q
BOMBAHIDRAÚLICA
M Q
Q descarga
Q ÉMBOLO =Q
Ddescarga
D succión
Q= V x A
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CONTINUIDADCONCLUSIONES:
• EL CAUDAL ES EL MISMO EN LA LÍNEA DE SUCCIÓN QUE EN LA LÍNEA DE DESCARGA.
• LA VELOCIDAD EN LA LÍNEA DE SUCCIÓN ES MENOR QUE EN LA LÍNEA DE DESCARGA.
• EL CAUDAL QUE FLUYE EN LA TUBERIA ES IGUAL AL QUE FLUYE EN LA ZONA DEL ÉMBOLO DEL CILINDRO.
• LA VELOCIDAD DEL FLUIDO EN LA TUBERIA ES MAYOR QUE EN LA ZONA DEL ÉMBOLO EN EL CILINDRO.
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VELOCIDADES RECOMENDADAS EN TUBERIAS DE SISTEMAS HIDRAÚLICOS
VELOCIDAD
Líneas de Succión v< 1,5 m/s
Líneas de Retorno a Tanque v< 3,0 m/s
Líneas de Presión v< 5,0 m/s
Velocidad de los actuadores v< 1,0 m/s
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CAUDAL EN UNA BOMBA O MOTOR EN REGIMEN CONTINUO
• UNA BOMBA O MOTOR TIENE UNA
CARACTERÍSTICA GEOMÉTRICA
IMPORTANTE LLAMADA
DESPLAZAMIENTO VOLUMÉTRICO
DV DEFINIDA COMO EL VOLUMEN
DE FLUIDO QUE SE DESPLAZA EN
UNA REVOLUCIÓN.
EL CAUDAL (Q) DEUNA BOMBA (O
MOTORHIDRAÚLICO) QUE
GIRA nREVOLUCIONESPOR MINUTO ES:
Q = DV x n
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DESPLAZAMIENTO VOLUMÉTRICOAPLICACIONES
• EL DESPLAZAMIENTO VOLUMÉTRICO DV ES SINÓNIMO DE TAMAÑO O VOLUMEN.
• UNA BOMBA PEQUEÑA TIENEN UN DV PEQUEÑO E IMPULSA POCO CAUDAL Y UNA
BOMBA GRANDE TIENE UN DV GRANDE E IMPULSA GRAN CAUDAL.
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MEDICIÓN DE CAUDAL
• PARA MEDIR CAUDAL ES RECOMENDABLE EMPLEAR CAUDALÍMETROS.
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TIPOS DE CAUDALÍMETROS
5 4 03
nQ
TURBINAS DEMEDICIÓN
Q 2=k P
p
p1 p 2
DIAFRAGMA
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GENERACIÓN DE LA PRESIÓN
AL ESTAR LA VÁLVULA DE BOLACERRADA LA PRESIÓN ES MÁXIMA
(ZONA DE ALTA PRESIÓN) Y ESGENERADA POR LA RESISTENCIA.
ZONA DE ALTAPRESIÓN
ZONA DE BAJAPRESIÓN
RESISTENCIA
LA PRESIÓN SE ORIGINA CUANDO EL CAUDAL ENCUENTRA UNA RESISTENCIA A SU DESPLAZAMIENTO.
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FUNCIÓN DE LA BOMBA HIDRAÚLICA
ENVÍA CAUDAL AL SISTEMA
BOMBA10 l/min
VÁLVULADE
SEGURIDAD
0 bar
VÁLVULAAPERTURA-CIERRE
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FUNCIÓN DE LA VÁLVULA DE ESTRANGULAMIENTO
BOMBA10 l/min
VÁLVULADE
SEGURIDAD
30 barESTRANGULAMIENTO
GENERA RESISTENCIA AL PASO DEL FLUIDO.
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FUNCIÓN DE LA VÁLVULADE SEGURIDAD
BOMBA10 l/min
60 bar VÁLVULAAPERTURA-CIERRE
VÁLVULADE
SEGURIDAD
APERTURA, AL VALOR EN PRESIÓN, AL QUE HA SIDO REGULADA.
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CAMINOS ALTERNATIVOS CON RESISTENCIAS DIFERENTES, EN PARALELO.
OFRECE UNA RESISTENCIAEQUIVALENTE A 10 BAR
10 bar
BOMBA
OFRECE UNA RESISTENCIAEQUIVALENTE A 30 BAR
OFRECE UNA RESISTENCIAEQUIVALENTE A 50 BAR
B
A
C
CUANDO LOS CAMINOS ALTERNATIVOS EN PARALELO OFRECEN RESISTENCIAS DIFERENTES EL FLUIDO TOMA EL CAMINO DE MENOR RESISTENCIA.
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CAMINO CON RESISTENCIAS DIFERENTES, EN SERIE.
B
40 bar OFRECE UNA RESISTENCIAEQUIVALENTE A 30 BAR
BOMBA
OFRECE UNA RESISTENCIAEQUIVALENTE A 10 BAR
C
CUANDO HAY SOLO UN CAMINO CON DIVERSAS RESISTENCIAS, LAS RESISTENCIAS EVALUADAS EN TÉRMINOS DE PRESIÓN SE SUMAN.
![Page 17: Caudal y Presion hidraulica](https://reader036.fdocuments.mx/reader036/viewer/2022081419/5695d34d1a28ab9b029d7420/html5/thumbnails/17.jpg)
CAÍDA DE PRESIÓN
40bar 10bar
p=p 1-p 2
p= kv2
LA CAÍDA DEPRESIÓNDEPENDEPRINCIPALMENTE DE LAVELOCIDAD CONQUE CIRCULA ELFLUIDO.
• CUANDO UN FLUIDO PASA POR UN PUNTO RESTRINGIDO; SE PRODUCE UNA DIFERENCIA DE PRESIÓN (CAÍDA DE PRESIÓN) DONDE LA PRESIÓN DE SALIDA, EN EL SENTIDO DE LA CORRIENTE, ES MENOR QUE LA PRESIÓN DE ENTRADA.
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PÉRDIDAS EN FUNCIÓN DEL CAUDAL
PÉRDIDAS EN FUNCIÓN DELCAUDAL
CAUDAL ( Q )
PÉRD
IDAS
(
p )
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4 5 6 7
• LA CAÍDA DE PRESIÓN ES SINÓNIMO DE ENERGÍA PERDIDA. POR EFECTOS DE LAS CAÍDAS DE PRESIÓN SE CONDICIONAN LOS DISEÑOS, TAMAÑOS, FORMAS, ETC.