Diseño y construcción de una instalación experimental para ensayos de cavitación hidrodinámica

Martín Vidaller, Carlos
Santolaya Sáenz, José Luis (dir.) ; Cerecedo Figueroa, Luis Manuel (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2015
Departamento de Ingeniería de Diseño y Fabricación, Área de Expresión Gráfica de la Ingeniería

Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

Resumen: Este trabajo tiene por objeto el diseño de una instalación experimental para realizar ensayos de cavitación. La formación y desarrollo de burbujas en el líquido está basada en fenómenos hidrodinámicos y, por tanto, en el descenso local de la presión debido al aumento de la energía cinética. El estudio y caracterización de los fenómenos de cavitación es actualmente de gran interés por parte de los investigadores que pretenden aprovechar la elevada energía derivada de la implosión de las burbujas para aplicaciones como el tratamiento y desinfección de aguas. Para llevar a cabo el diseño de una instalación operativa y adaptable a los requisitos de investigación, se han estudiado diferentes alternativas, de las que finalmente, se ha seleccionado la alternativa basada en la recirculación de líquido mediante bombeo. Además se ha propuesto la utilización de un canal de sección rectangular, de 50x20 mm, para el desarrollo del flujo, en el que se puede situar un obstáculo de forma y tamaño variable, lo que permite el estudio experimental en configuraciones muy diferentes. El canal es de paredes transparentes para facilitar la visualización y aplicar técnicas ópticas de medida (como la anemometría de desfase Doppler) en el flujo de burbujas. El trabajo ha incluido la determinación del punto de funcionamiento de la instalación. Se han seleccionado la bomba, rotámetro y elementos hidráulicos comerciales basados en tubería de PVC de 63 mm de diámetro y se han diseñado los elementos de adaptación entre la sección circular de la tubería y la sección rectangular del canal. Todo ello se ha montado en una estructura soporte, calculada mecánicamente, al igual que el canal, para soportar los esfuerzos generados. El proyecto ha sido finalmente realizado. La documentación gráfica necesaria para su ejecución se recoge en los Planos y el coste de realización y montaje, considerando diferentes ofertas, en el Presupuesto.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado