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La hidraulica - bomba de engranajes



Clasificación

Bomba de engranajes.


Bomba de engranajes.

Bomba de engranajes.
Las maquinas hidraúlicas se pueden clasificar atendiendo a diferentes criterios.
Según la variación de energía
En los motores hidraulicos, la energía del fluido que atraviesa la maquina disminuye, obteniéndose energía mecanica, mientras que en el caso de generadores hidraulicos, el proceso es el inverso, de modo que el fluido incrementa su energía al atravesar la maquina.
Atendiendo al tipo de energía fluidodinamica que se intercambia a través de la maquina tenemos:
* Maquinas en las que se produce una variación de la energía potencial, como por ejemplo el tornillo de Arquímedes.


* Maquinas en las que se produce una variación de la energía cinética, como por ejemplo aerogeneradores, hélices o turbina pelton. Estas se denominan maquinas de acción y no tienen carcasa
* Maquinas en las que se produce una variación de la entalpía (presión), como por ejemplo las bombas centrífugas. Estas maquinas se denominan maquinas de reacción.


[Según el tipo de intercambio
Teniendo en cuenta el modo en el que se intercambia la energía dentro de la maquina su clasificación puede ser así:
* Maquinas de desplazamiento positivo o volumétricas.
Se trata de uno de los tipos mas antiguos de maquinas hidraulicas y se basan en el desplazamiento de un volumen de fluido comprimiéndolo. El ejemplo mas claro de este tipo de maquinas es la bomba de aire parabicicletas. Suministran un caudal que no es constante, para evitarlo en ocasiones se unen varias para lograr una mayor uniformidad. Estas maquinas son apropiadas para suministros de alta presión y bajos caudales.
* Turbomaquinas. Producen una variación en el momento cinético del fluido como consecuencia de la deflexión (cambio de dirección) producida en el interior de la maquina. Dentro de este tipo existen diversos subtipos. Existen las maquinas radiales o centrífugas, en las que el flujo entra en la maquina en dirección axial (misma dirección del eje principal) y sale en dirección radial. Estas maquinas son apropiadas para altas presiones y bajos caudales. Y existen maquinas axiales en los que el flujo entra axialmente en ellas y sale igualmente en dirección axial. Estas maquinas son apropiadas para bajas presiones y grandes caudales.


Según el encerramiento
Atendiendo a la presencia o no de carcasa:
* Maquinas no entubadas como pueden ser las maquinas de acción.
* Maquinas entubadas.
Según el movimiento
Existen otros criterios, como la división en rotativas y alternativas, dependiendo de si el órgano intercambiador de energía tiene un movimiento rotativo o alternativo, esta clasificación es muy intuitiva pero no atiende al principio basico de funcionamiento de estas maquinas.
En la tabla siguiente se muestra un resumen de la clasificación de las maquinas hidraulicas (l=líquido, g=gas).

Motoras | Volumétricas |Alternativas - Bombas de émbolo[1] |
Rotativas - Bombas rotoestaticas |
| Turbomaquinas | Turbinas hidraulicas[1]
Aerogeneradores (g) (Maquina axial) |
Generadoras | Volumétricas | Alternativas - Bombas de émbolo |
Rotativas - Bombas rotoestaticas |
| Turbomaquinas | Bombas rotodinamicas o centrífugas (maquina radial) (l)
Ventiladores (g) (Maquina axial) |

La Hidraulica y su aplicación en la Física___________________
La hidraulica es la parte de la física que estudia la mecanica de los fluidos; analiza las leyes que rigen el movimiento de los líquidos y las técnicas para mejorar el aprovechamiento de las aguas; se divide en hidrostatica (líquidos en reposo) y la hidrodinamica (líquido en movimiento).
Es la parte de la física que estudia líquidos en reposo. Tiene para su estudio las características de los líquidos que son: Viscosidad (Resistencia de un líquido a fluir), Tensión Superficial (Fuerza de atracción entre la moléculas de un líquido que permite se forme una finísima membrana plastica en la superficie de un líquido), Cohesión (Fuerza que mantiene unidad entre moléculas de una misma sustancia), Adherencia (Fuerza de atracción entre moléculas de sustancias diferentes), Capilaridad (Fenómeno que se presenta cuando existe contacto entre un líquido y una pared sólida, especialmente si se encuentran en recipientes tan delgados como el cabello, de ahí su nombre capilaridad).
Una central hidroeléctrica esaquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía del agua embalsada en una presa situada a mas alto nivel que la central.

El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de maquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidraulicas se produce la generación de energía eléctrica en alternadores.

Las dos características principales de una central hidroeléctrica son
- La potencia.

- La energía garantizada, en un período de tiempo determinado, generalmente un año, que esta en función del volumen útil del embalse, y de la potencia instalada.

Según el destino del agua, las centrales hidraulicas se dividen en dos tipos

- De gravedad: El agua utilizada sigue por el cauce de un río y no vuelve a utilizarse.

- De bombeo: El agua desciende a un embalse situado a menor altura para, con posterioridad, ser bombeada hasta el embalse superior, con objeto de utilizarla de nuevo.
Características de la hidraulica.
Como todo, la hidraulica tiene sus ventajas y sus inconvenientes, su lado positivo y su lado negativo. Respecto a lo positivo podemos decir que la hidraulica al utilizar aceites es autolubricante, el posicionamiento de sus elementos mecanicos es ajustado y preciso,a causa de la incomprensibilidad del aceite el movimiento es bastante uniforme, transmite la presión mas rapido que el aire comprimido, puede producir mas presión que el aire comprimido.Éstas seríanlas características positivas mas relevantes.
Entre las negativas tenemos que destacar su suciedad, es inflamable y explosiva, es sensible a la contaminación y a las temperaturas, sus elementos mecanicos son costosos, el aceite envejece o sufre desgaste, tiene problemas de cavitación o entrada de aire, puede sufrir bloqueo.


Clasificación
La hidraulica se puede dividir en:
General o teórica. Hidrostatica
Hidraulica Hidrodinamica
Aplicada o hidrotecnia.

La hidrostatica estudia las propiedades de los fluidos en reposo y la hidrodinamica tiene por objetivo el estudio de los líquidos en movimiento.
Hidraulica aplicada:
Sistemas de abastecimiento de agua
Hidraulica urbana Sistema de alcantarillado sanitario
Sistema de desagüe pluvial
Drenaje de areas
Hidraulica rural o agrícola Riego o irrigación
Drenaje
Hidraulica fluvial Ríos
Canales
Hidraulica marítima Puertos
Obras marítimas en general
Instalaciones hidraulicas industriales
Técnicas hidrostaticas

Las minicentrales hidroeléctricas estan condicionadas por las características del lugar de emplazamiento. La topografía del terreno influye en la obra civil y en la selección del tipo de maquina.
* Centrales de aguas fluyentes
Aquellas instalaciones que mediante una obra de toma, captan una parte del caudal del río y lo conducen hacia la central para su aprovechamiento, para después devolverlo al cauce del río.
* Centrales de pie de presa
Son losaprovechamientos hidroeléctricos que tienen la opción de almacenar las aportaciones de un río mediante un embalse. En estas centrales se regulan los caudales de salida para utilizarlos cuando se precisen
* Centrales de canal de riego o abastecimiento

Se pueden distinguir dos tipos:
* Con desnivel existente en el propio canal
Se aprovecha mediante la instalación de una tubería forzada, que conduce el agua a la central, devolviéndola posteriormente al curso normal del canal.
* Con desnivel existente entre el canal y el curso de un río cercano
En este caso la central se instala cercana al río y se aprovechan las aguas excedentes en el canal.
A la hora de realizar un proyectode una minicentral hidroeléctrica y dependiendo del tipo por su emplazamiento, la determinación del caudal y la altura de salto determinara la potencia a instalar, así como, el tipo de miniturbina.
Existen varios tipos de miniturbinas
De reacción, que aprovecha la energía de presión del agua en energía cinética en el estator, tanto en la entrada como en la salida, estas aprovechan la altura disponible hasta el nivel de desagüe.
Kaplan: se componen basicamente de una camara de entrada que puede ser abierta o cerrada, un distribuidor fijo, un rodete con cuatro o cinco palas fijas en forma de hélice de barco y un tubo de aspiración.

Francis: caracterizada por que recibe el flujo de agua en dirección radial, orientandolo hacia la salida en dirección axial.





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