Règims de Corrent, Compressors i Sistemes Hidràulics: Guia Completa

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Inglés

Escrito el en catalán con un tamaño de 6,04 KB

Règims de corrent i propietats dels fluids

Règims de corrent:

  • Flux laminar (Re < 2000): Les partícules del fluid es mouen seguint trajectòries paral·leles formant capes o làmines.
  • Flux turbulent (Re > 2000): Les partícules es mouen de manera desordenada.
  • Flux estacionari: El flux en un fluid on la velocitat de les partícules en un punt determinat és constant.

El nombre de Reynolds (Re) és un nombre adimensional que indica si el flux és laminar o turbulent. Es calcula com el quocient entre les forces d'inèrcia i les forces viscoses. Re = Finèrcia / Fviscosa.

En canonades circulars: Re = (v · d · ρ) / μ o Re = v · d / ν, on v és la velocitat, d el diàmetre, ρ la densitat, μ la viscositat dinàmica i ν la viscositat cinemàtica.

Velocitat de l'aigua per flux laminar:

En canonades d'aspiració i descàrrega: 1.5-2.5 m/s. En canonades a pressió: 2.5-5 m/s.

Cabal: Quantitat de fluid que travessa una secció per unitat de temps.

Equació de continuïtat: A1 · V1 = A2 · V2 = constant.

Equació de Bernoulli: ρ · g · h + p + 1/2 · ρ · v2 = constant. Representa la conservació de l'energia en un fluid.

Potència hidràulica: Energia de pressió per unitat de temps. P = p · V / t = p · qv.

Expressió del rendiment d'una màquina hidràulica: Pc = p · qv / rendiment.

Càrrega perduda: Disminució de la pressió d'un líquid al circular per un conducte. Pot ser primària (per fregament) o secundària (per canvis de secció).

Teorema de Torricelli: v2 = √(2gh). Dedueix la velocitat de sortida d'un líquid a l'atmosfera sense considerar pèrdues.

Cabal teòric/pràctic: Qr = Qt = K · A · v = K · A · √(2gh).

Tub de Pitot: Mesura la velocitat d'un fluid a partir de l'increment de pressió. v = √(2C / ρ).

Tub de Venturi: Dispositiu per mesurar el cabal d'un fluid en una canonada. q = A1 · √(2(p1-p2) / ρ) / (D14/ d24 - 1).

Llei de Boyle: A temperatura constant, el volum d'un gas és inversament proporcional a la seva pressió. p1 · v1 = p2 · v2 = constant.

Llei de Gay-Lussac: A pressió constant, el volum d'un gas és proporcional a la seva temperatura absoluta. V1/T1 = ... = constant. p1 · v1/T1 = ... = constant.

Energia potencial emmagatzemada en un gas: W = Ep = p · V. Potència proporcionada per l'aire comprimit: Potència d'emmagatzemament.


Compressors

Compressors: Màquines que augmenten la pressió de l'aire. Poden ser moguts per motors tèrmics, elèctrics o interns.

Classificació:

  • Volumètrics: Augmenten la pressió reduint l'espai on es troba l'aire.
  • Dinàmics: Augmenten la pressió transformant la velocitat de l'aire en pressió.

Compressors volumètrics: Inclouen compressors rotatius i alternatius.

Compressors dinàmics: Inclouen turbocompressors.

Turbocompressors: Subministren un gran cabal de fluid a baixa pressió, per això no s'utilitzen gaire en sistemes pneumàtics.


Actuadors pneumàtics

Actuadors pneumàtics: Receptors que transformen l'energia de l'aire comprimit en treball mecànic.

Cilindres pneumàtics: Actuadors de moviment rectilini. (W = P · A x L).

  • Cilindre de simple efecte: La pressió actua en un sol sentit.
  • Cilindre de doble efecte: La pressió actua en ambdós sentits.

Actuadors de gir: S'utilitzen quan es necessita un moviment angular. Els paràmetres bàsics són l'angle i el parell de rotació.

Motors pneumàtics: Transformen l'energia pneumàtica en energia mecànica de rotació. Són resistents a la calor, la pols i la humitat, i adequats per a ambients explosius.


Bombes hidràuliques

Bombes hidràuliques: Converteixen l'energia mecànica en energia hidràulica, provocant el moviment del fluid.

  • Bombes hidrodinàmiques: Utilitzen la força centrífuga per moure el fluid. S'utilitzen per a grans cabals a baixa pressió.
  • Bombes hidrostàtiques: Subministren la mateixa quantitat de líquid en cada cicle, independentment de la pressió.

Característiques de les bombes:

  • Pressió de treball: Màxima pressió contínua per a una velocitat determinada.
  • Cabal: Producte del volum desplaçat per els cicles o revolucions per unitat de temps.
  • Rendiment volumètric: Relació entre el cabal real i el cabal teòric.

Bombes d'engranatges externs: Transporten el fluid entre les dents de dos engranatges acoblats.

Bombes de paletes: Bombes hidrostàtiques que poden ser de cabal variable. Treballen a pressions de 0 a 14 bar i velocitats de 500 a 3000 rpm.

Bombes de pistons: Utilitzen el principi de les bombes oscil·lants per produir cabal. Poden ser de pistons radials o axials.

Motors hidràulics: Transformen l'energia hidràulica en energia mecànica de rotació. (motors de pistons, paletes i engranatges).

Entradas relacionadas: