proyecto final de carrera capitulo 1 -...

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1 1. INTRODUCCIÓN 1.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO FINAL DE CARRERA 2. Diseño de una bomba autoconstruible para abastecimiento de agua. 3. Construcción de un prototipo previo y una bomba real para formación de técnicos. 4. Elaboración del manual de autoconstrucción, cumpliendo estos apartados anteriores se pone el Diseño Industrial aprendido en esta Escuela a disposición de una parte importante de la humanidad que no accede al agua (abastecimiento) ni al conocimiento (Ingeniería). 1.2. INGENIERÍA DEL AGUA POSIBLE Este proyecto que se titula “DISEÑO DE ABASTECIMIENTO POSIBLE DE AGUA. AUTOCONSTRUCCIÓN DE UNA BOMBA DE ARIETE”, en lo referente a Diseño Posible de una Bomba de ariete, se compromete con la Ingeniería del Agua Posible, que propone evolucionar en una ingeniería que aprenda de la naturaleza, destinada a compensar los desequilibrios introducidos en los ciclos del agua: En entornos desarrollados: problemas de contaminación industrial, sobreexplotación del recurso obligan a mejoras tecnológicas, que pasan por un mejor conocimiento de los mecanismos naturales. En entornos menos favorecidos: urge desarrollar una ingeniería del agua de cero euros, “posible“, que aprenda de la naturaleza y de su propia cultura milenaria. La Ingeniería del Agua Posible (I.A.P.) en combinación con la Ingeniería Hidráulica convencional constituye una alternativa eficiente y necesaria para satisfacer los requisitos de calidad a nivel europeo, prevenir fracasos en países en desarrollo y empobrecidos, y evitar que la gestión del agua en el mundo siga convirtiéndose en una de las causas principales de la miseria de una gran parte de la humanidad. La ingeniería del agua posible toma valor estratégico generando conocimiento útil para resolver problemas básicos de exclusión al derecho al agua, a una vida digna, que se exportará como tecnología punta a los países desarrollados, invirtiendo la situación actual. Afrontar los problemas desde el entorno y en consonancia con los medios disponibles permite diseñar soluciones mucho más adecuadas que los planteamientos genéricos basados en “sólo” construcción y consumo energético. Nos proponemos poner en común nuestros conocimientos investigadores en cada una de las diferentes fases del ciclo del agua y sacarlos a PILOTAR en los campos experimentales en Ingeniería del Agua Posible

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1  

1. INTRODUCCIÓN 

1.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO FINAL DE CARRERA 

2. Diseño de una bomba autoconstruible para abastecimiento de agua. 3. Construcción  de  un  prototipo  previo  y  una  bomba  real  para  formación  de 

técnicos. 4. Elaboración  del  manual  de  autoconstrucción,  cumpliendo  estos  apartados 

anteriores se pone el Diseño  Industrial aprendido en esta Escuela a disposición de  una  parte  importante  de  la  humanidad  que  no  accede  al  agua (abastecimiento) ni al conocimiento (Ingeniería).   

1.2.  INGENIERÍA DEL AGUA POSIBLE 

Este  proyecto  que  se  titula  “DISEÑO  DE  ABASTECIMIENTO  POSIBLE  DE  AGUA. AUTOCONSTRUCCIÓN DE UNA BOMBA DE ARIETE”, en  lo referente a   Diseño Posible de  una  Bomba  de  ariete,  se  compromete  con  la  Ingeniería  del  Agua  Posible,  que propone  evolucionar  en  una  ingeniería  que  aprenda  de  la  naturaleza,  destinada  a compensar los desequilibrios introducidos en los ciclos del agua: 

• En  entornos  desarrollados:  problemas  de  contaminación  industrial,  sobre‐explotación del  recurso obligan a mejoras  tecnológicas, que pasan por un mejor conocimiento de los mecanismos naturales.  

• En entornos menos favorecidos: urge desarrollar una ingeniería del agua de cero euros, “posible“, que aprenda de la naturaleza y de su propia cultura milenaria.  

La  Ingeniería  del  Agua  Posible  (I.A.P.)  en  combinación  con  la  Ingeniería  Hidráulica convencional  constituye  una  alternativa  eficiente  y  necesaria  para  satisfacer  los requisitos  de  calidad  a  nivel  europeo,  prevenir  fracasos  en  países  en  desarrollo  y empobrecidos, y evitar que la gestión del agua en el mundo siga convirtiéndose en una de las causas principales de la miseria de una gran parte de la humanidad. 

La ingeniería del agua posible toma valor estratégico generando conocimiento útil para resolver problemas básicos de exclusión   al derecho al agua, a una vida digna, que se exportará  como  tecnología  punta  a  los  países  desarrollados,  invirtiendo  la  situación actual. 

Afrontar los problemas desde el entorno y en consonancia con los medios disponibles permite diseñar  soluciones mucho más adecuadas que  los planteamientos genéricos basados en “sólo” construcción y consumo energético.  

Nos proponemos poner en común nuestros conocimientos investigadores en cada una de  las  diferentes  fases  del  ciclo  del  agua  y  sacarlos  a  PILOTAR  en  los  campos experimentales en Ingeniería del Agua Posible 

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El manual de la ingeniería de agua posible desarrolla proyectos y estudios en todos los pasos del ciclo del agua:  

 

1. Captación. 2. Tratamiento de aguas para consumo humano. 3. Transporte. 4. Tratamiento de aguas residuales. 5. Reutilización. 6. Proyectos Integrales. El ciclo del Agua. 

 

1.3. HISTORIA DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS 

La mecánica  de  fluidos  tiene  sus  orígenes  en  la  hidráulica,  tanto  en Mesopotamia como  en  Egipto  alrededor  del    año  4000  a.c.  proliferaron  las  obras  hidráulicas  que permitían el regadío de extensas zonas. Posteriormente, el  imperio griego, el chino y particularmente el romano, destacan por una gran abundancia de  las construcciones hidráulicas.  A  lo  largo  de  la  historia,  surgen  inventos  e  investigadores  que  contribuyen sustancialmente al campo que hoy se denomina mecánica de fluidos: Arquímedes (287‐212 a.c.) enuncia el principio de flotación. Leonardo da Vinci (1452‐1519) muestra la aparición de vórtices en la zona de separación de flujos. Pascal (1623‐1662)  en  el  estudio  de  la  estática  de  fluidos  define  el  principio  que  hoy  lleva  su nombre. Newton (1642‐1727) define la teoría de la gravitación universal y promulga la ley de la viscosidad que lleva su nombre. Henry de Pitot (1695‐1771) crea un tubo para medir  la velocidad de un fluido. Bernouilli (1700‐1782) populariza  la  ley que define  la energía asociada al  fluido a  lo  largo   de una  línea de  corriente  y estudia problemas sobre estática y dinámica de fluidos. Euler (1707‐1783) establece  la base matemática para el estudio del flujo ideal, sin viscosidad. Venturi (1746‐1822) clarifica los principios básicos  del  flujo  a  lo  largo  de  un  conducto  convergente  divergente  y  define  los principios  del  resalto  hidráulico.  Kirchhoff  (1824‐1887),  define  el  coeficiente  de contracción. Ernst Mach, deduce el número llamado de Mach  en su estudio sobre los flujos a alta velocidad.  Reynolds  (1842‐  1912),  clarifica  el  fenómeno  de  cavitación,  define  los  regímenes laminar y turbulento y el número adimensional que los identifica.  A lo largo del siglo XX los avances en la mecánica de fluidos no cesan, experimentando una especial proliferación la dinámica de gases, la aerodinámica y la aeronáutica.  

 

1.4. HISTORIA DE LA BOMBA DE ARIETE 

La  bomba  de  ariete  fue  inventada  en  1796  por  el  francés  Joseph  Michel  de Montgolfier. Joseph Michel de Montgolfier nació en Annonay, Francia, el 26 de agosto 

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