DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECNICACARRERA DE INGENIERIA MECNICA Y MECATRNICA MECANICA DE FLUIDOSPROFESOR: Ing. LUIS MIGUEL CARRIONCONSULTA CAVITACIONNOMBRECiudad Fecha

Quito 14/12/2015

LA CAVITACIONEs un efecto hidrodinmico que se produce cuando el agua o cualquier otro fluido pasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompresin del fluido. Puede ocurrir que se alcance la presin de vapor del lquido de tal forma que las molculas que lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formndose burbujas o, ms correctamente, cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presin e implotan (el vapor regresa al estado lquido de manera sbita, aplastndose bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas y un arranque de metal de la superficie en la que origina este fenmeno.

Es un proceso fsico que es muy parecido al de la ebullicin, la diferencia es que la cavitacin es causada por una cada de la presin local por debajo de la presin de vapor mientras que la ebullicin lo hace por encima de la presin ambiente local.

PROBLEMAS DE LA CAVITACION EL LA INGENIERIA-.Las disgregaciones son roturas que se producen en el interior del hormign por tracciones internas que el hormign no puede resistir. Pueden producirse por causas muy diversas.-.Las acciones de tipo fsico que pueden deteriorar al hormign dando lugar a su desgaste superficial o a su prdida de integridad o disgregacin pueden ser de diferentes tipos tales como: hielo y deshielo; abrasin, cavitacin y choques trmicos.Desgaste superficial por cavitacin El fenmeno de cavitacin ataca a la superficie del hormign en forma de picaduras que posteriormente se unen en zonas erosionadas amplias. Se trata de un arrancamiento progresivo del hormign.-.Uno de los cuidados que debe tener un ingeniero (Principalmente cmo ocurre en el hormign o concreto). al seleccionar, las parte de una estacin de bombeo, es la cavitacin, este fenmeno producido normalmente en las salidas de los alabes del rotor de una bomba y en las paredes de la tubera es desfavorable, debido a que causa daos y aumenta el costo de mantenimiento. Por esta razn el presente trabajo tratara de exponer en sus posibilidades de una manera clara y amplia el fenmeno de la cavitacin.

-.En la ingeniera naval se estudia el fenmeno, para el diseo de todo tipo de barcos debido a que acorta la vida til de algunas partes tales como las hlices y los timones.-.En los submarinos, este efecto es todava ms estudiado, evitado e indeseado, puesto que imposibilita a estos navos de guerra mantener sus caractersticas operativas de silencio e indetectabilidad por las vibraciones y ruidos que la cavitacin provoca en el casco y las hlices.-.La cavitacin puede daar casi cualquier material. Las picaduras causadas por el colapso de las cavidades producen un enorme desgaste en los diferentes componentes y pueden acortar enormemente la vida de la bomba o hlice.-.La creacin y posterior colapso de las burbujas crea friccin y turbulencias en el lquido. Esto contribuye a una prdida adicional de rendimiento en los dispositivos sometidos a cavitacin.

EFECTOS DE LA CAVITACIONComo ya se ha mencionado la cavitacin ocurre en las bombas, aunque tambin sucede en los ductos sobre todo donde se encuentran reducciones seguidas de ampliaciones bruscas, (tubos venturi) estos efectos se pueden transmitir a las dems partes del equipo de bombeo reduciendo la eficiencia y pudiendo causar serios daos como la corrosin de partculas de metal (pitting)Cuando las burbujas de vapor se implotan se produce una especie de martilleo lo que produce un deterioro en las paredes de la carcaza, de las palas del impulsor el cual el dao esta en funcin de la proximidad en que se encuentran estas implosiones.Los efectos que tiene sobre la maquinaria de bombeo son:EFECTO MECANICO: Con las implosiones se decrecen los dimetros de las burbujas, las partculas en estado lquido se aceleran y se desplazan hacia el centro de estas burbujas chocando entre si, estos choques provocan sobrepresiones (golpe de ariete) que se propagan en todas las direcciones afectando principalmente a las ranuras de las superficies metlicas por lo que en muy poco tiempo pueden ocasionar daos a la estructura de la maquina (rotor).Los golpeteos los cuales al ser muy fuertes dan la impresin que la bomba acarrea grava causan un desequilibrio en la maquina daando las uniones de los tubos con esta, as como aflojan las partes que la sostienen. Adems los martilleos en ocasiones son tan fuertes que producen ruidos los cuales pueden ser molestos durante la operacin de la bomba.EFECTO QUIMICO: Con la implotacin de las burbujas se liberan iones de oxigeno que como sabemos atacan las superficies de los metales.DESCRIPCIN DEL FENMENOLa cavitacin se produce siempre que la presin en algn punto o zona de la corriente de un lquido desciende por debajo de un cierto valor mnimo admisible. Esta baja que sufre la presin es debida a los efectos dinmicos de un lquido al escurrir, siguiendo fronteras curvas o alrededor de cuerpos sumergidos. El fenmeno consiste en un cambio rpido y explosivo de fase lquida a vapor. Si el lquido fluye a travs de una regin donde la presin es menor que su presin de vapor, ste hierve y forma burbujas. Estas burbujas son transportadas por el lquido hasta llegar a una regin de mayor presin, donde el vapor regresa al estado lquido de manera sbita aplastndose bruscamente las burbujas. Este fenmeno se llama CAVITACINCuando un lquido fluye a travs de una regin donde la presin es menor que su presin de vapor, el lquido hierve y forma burbujas de vapor. Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared slida cuando cambian de estado, las fuerzas ejercidas por el lquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto, ocasionando picaduras sobre la superficie slida. El fenmeno generalmente va acompaado de ruido y vibraciones, dando la impresin de que se tratara de grava que golpea en las diferentes partes de la mquina.

BIBLIOGRAFIAhttp://ingenieros2011unefa.blogspot.com/2008/01/cavitacion.htmlhttp://www.hidraoil.es/articulo/cavitacion-en-las-bombas-hidraulicas/http://www.agronoms.cat/media/upload/editora_24/Cavitacion%20espa%C3%B1ol%202_editora_241_90.pdf