PARCIAL PRACTICÓ MECÁNICA DE FLUIDOS

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    PARCIAL PRACTICÓ MECÁNICA DE FLUIDOS

              Sistema: motobomba manual de succión

                                        Grupo 10  

                                                          (22/08/2020)

Darly alejandra bejarano1, cod.1170041061, universidad de los llanos orientales ingeniería agroindustrial , darly.bejarano@unillanos.edu.co

Jhoner  dayan díaz2 , cod.117004117 universidad de los llanos orientales ingeniería agroindustrial, jhoner.dias@unillanos.edu.co

Samuel  esteban zapata3,cod.117004144, universidad de los llanos orientales ingeniería agroindustrial, samuel.zapata.galindo@unillanos.edu.co. 

Introducción

Es difícil documentar las relaciones precisas que existen entre mejora en el abastecimiento de agua. Sin embargo, todo el mundo aprecia la importancia de un abastecimiento de agua limpio y adecuado. El incremento del abastecimiento de agua potable debe estar acompañado por algunos cambios de comportamiento que afectan la higiene personal y las prácticas sanitarias antes de que las enfermedades se puedan reducir considerablemente. La aceptación de la tecnología de agua y saneamiento depende de inventos que puedan resistir el abuso, funcionar por largos períodos y comprarse y mantenerse por la misma población.

La selección, desarrollo y uso de bombas manuales confiables que se puedan producir, instalar y mantener localmente a un precio razonable constituye un paso importante hacia el suministro confiable de agua potable a las comunidades rurales. Debido a numerosos factores técnicos y económicos, tales como la complejidad de las bombas accionadas a motor y el elevado costo del combustible, las bombas manuales seguirán utilizándose en la mayoría de las regiones del mundo, no solamente para el agua potable sino para limpieza, ganadería y riego. Una bomba hidráulica o bomba de agua manual es un artefacto construido para extraer agua de una cavidad donde se necesite, por ejemplo, un pozo. Sirve para bombear un fluido que se encuentra a otro nivel más bajo, hacia una superficie. Este tipo de bombas se activan gracias a la fuerza manual humana.

A diferencia de las bombas habituales, las bombas de agua manuales de succión funcionan a partir de energía mecánica ejercida por una palanca que activa la bomba, a pesar de que estas no cuentan con un motor eléctrico o a gasolina, son una excelente opción para la extracción de agua. Son consideras pioneras en la industria del transporte de agua a presión. Son un sistema antiguo pero muy vigente para la extracción de agua, no requieren electricidad, en caso de fallo de la red distribuidora, el uso de la bomba de agua manual queda intacto, esto supone un beneficio si la vivienda o empresa está en un lugar con acceso restringido a la corriente o que sufre de fallos habituales. Podemos encontrar la bomba de agua manual en diferentes sectores, desde fábricas o empresas industriales hasta casas de particulares y utiliza las propiedades físicas para aspirar agua desde pozos y para actividades de drenaje en diferentes contextos.

El funcionamiento se basa en la energía mecánica, la válvula que bombea el agua que interesa mover, se activa moviendo la palanca hacia arriba y hacia abajo. Con el movimiento hacia arriba, la válvula baja y el líquido entra en las cavidades de la bomba. Al accionar la palanca hacia abajo, hacemos que el agua vaya subiendo y con la repetición de los movimientos, se va creando un caudal hacia la superficie. (Sinobas,2001)

Al-Jazari es considerado el inventor de la ingeniería hidráulica era ingeniero e inventor islámico. La primera bomba hidráulica conocida fue diseñada por Arquímedes en el siglo III a. C. y se conoce como el tornillo de Arquímedes (Pierre, 1978). Si bien se tiene registro que este sistema ya había sido empleado anteriormente bajo el reinado de Senaquerib, rey de Asiria en el siglo VII a. C. Considerado el primer hombre en construir y desarrollar con éxito el sistema de abastecimiento de agua impulsado por engranajes y la energía hidroeléctrica para abastecer de agua a las mezquitas y hospitales de Diyarbakir, en la Anatolia de principios del siglo XIII.

Todos sus conocimientos han sido recopilados en varios volúmenes siendo El Libro del Conocimiento de Dispositivos Mecánicos Ingeniosos en 1206, el más conocido, donde Al-Jazari conceptualizó y diseñó 50 dispositivos mecánicos que actualmente siguen vigentes en la ingeniería moderna.

  Objetivos

Objetivo Especifico

• Identificar el fluido y demás componentes que se encuentran implicados en la bomba manual de succión.

Objetivos generales

• Obtener un amplio conocimiento del funcionamiento de la bomba hidráulica manual para relacionarlos con el área de mecánica de fluidos.
• Conocer el comportamiento del fluido newtoniano en el sistema de la bomba hidráulica.

Descripción del sistema

Una bomba manual es una bomba hidráulica, que usa la fuerza humana y la ventaja mecánica para mover los líquidos o el aire de un lugar a otro, el bombeo por fuerza humana es un sistema activo, que requiere de la fuerza del ser humano para elevar y extraer agua de un punto bajo a uno elevado. Se puede utilizar con agua superficial, subterránea y depósitos a sistemas de distribución. Los dispositivos de bombeo son fáciles de instalar, operar y capaces de levantar agua en cantidades adecuadas para comunidades pequeñas y proporcionan un acceso más rápido y fácil al agua.  Pueden llegar hasta profundidades de 100 m como máximo, o bien para bombear agua a sistemas de distribución o riego. Estas bombas proporcionan suministro de agua potable de acceso rápido, fácil y más seguro en comparación con los dispositivos de elevación con cuerda y balde. Además, la instalación y operación son sencillas, por lo que es una de las tecnologías de levantamiento de agua más utilizadas y prometedoras para las áreas rurales en los países en desarrollo. Por su fácil funcionamiento permiten a mujeres, niños y niñas el realizar la actividad con autonomía. El bombeo manual tiene el potencial de mejorar el sistema local de gestión del agua de una comunidad y su sustento de manera significativa.

Las bombas de agua manuales son artefactos antiguos. De hecho, los historiadores ubican la aparición de la primera bomba de agua en el siglo III a. C., gracias a una descripción del artilugio hecha por Arquímedes, aunque que existe evidencia de que existieron bombas de agua manuales en el siglo VII a. C. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión a otra de mayor presión.

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Fig. 1. Bomba manual del siglo del siglo III

• Bomba manual de succión:

Estas bombas de pistón están caracterizadas por tener el mecanismo del émbolo dentro de la armadura superficial de la bomba, El pistón al elevarse provoca un vacío en la zona entre válvulas, generando una diferencia de presión respecto al pozo, que se encuentra a la presión atmosférica. Esta diferencia de presiones tendrá la capacidad de elevar agua que se encuentre por tanto a un máximo de profundidad limitado por la presión barométrica, de 10,4 metros al nivel del mar. Debido a las pérdidas mecánicas del sistema, se alcanzará una altura máxima de bombeo de unos 7 metros, reduciéndose esta en función de la altura sobre el nivel del mar a la que situemos la instalación, llegando a alcanzar apenas un par de metros de altura de bombeo si estamos a 4000 m. Además de esta limitación, la bomba de succión al encontrarse el pistón fuera del pozo, se vacía por gravedad con el desuso, por lo que ha de ser cebada antes de cada uso, con los riesgos de contaminación del pozo que esta recarga supone. No están diseñadas para soportar más de 50 usuarios al día. Estos condicionantes no evitan que sea la bomba más habitual en el mundo, debido al alto caudal que aporta y a la sencillez de reparación y desmontaje, al encontrarse todo el sistema fundamentalmente sobre la superficie. ARROLLO F.(2006)

En la parte superior podemos ver la palanca, se usa de forma manual moviendo-la de arriba abajo para mover la biela la cual es una pequeña barra que a su extremo acaba el sello y se encarga de mover el pistón. El sello tiene en media una válvula para dejar entrar el agua, pero no salir. De esta forma al levantar la palanca, la válvula se cierra y obliga a salir el agua. Al final del cilindro podemos ver otra válvula de retención que deja entrar el agua del depósito y al cerrarse, permite entrar el agua por la otra válvula. Finalmente llegamos al tubo de succión que recoge el agua de donde la necesitamos extraer y un filtro de malla para no dejar pasar las impurezas del agua.

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