DISEÑO DE BANCO DE ENSAYOS HIDRÁULICOS PARA EL CONTROL DE BOMBAS

Abstract

A lo largo de la enseñanza académica que puede otorgar un cuerpo docente o una universidad, cualquiera sea ésta, existen materias impartidas que no necesitan estrictamente de un apoyo práctico para captar la mayor parte de conocimientos establecidos con un nivel de aprendizaje aceptable. Sin embargo, existen materias que necesitan de un apoyo visual-didáctico para poder captar de mejor manera dichos conocimientos, y posteriormente aplicarlos en una situación real. El presente trabajo de titulación pretende resolver la problemática de la carencia de horas prácticas en ensayos hidráulicos y control de bombas en materias que imparta la Universidad Federico Santa María, Sede Viña del Mar, que tenga relación con asignaturas hidráulicas, siendo un apoyo docente real, capaz de ejemplificar situaciones tales como perdidas de cargas, control de caudal, control de bombas, entre otras funciones. Para lograr dicho objetivo se pretende diseñar un banco de pruebas didáctico, que supla las necesidades de diversas materias o asignaturas. Para esto dentro de las instalaciones del banco de prueba, se pretende diseñar y construir bombas en serie y paralelo, diversos tipos de válvulas tales como reguladoras de caudal, válvulas de globo, válvulas de compuerta, válvulas de mariposa, diferentes obstáculos como codos de diferentes ángulos y diferentes diámetros de tuberías, variador de frecuencia, estanques precipitados y elementos de medición tales como manómetros, vacuómetros, entre otros, los cuales nos permitirán medir, evaluar y comprobar perdidas de cargas, alturas de succión, fenómeno de cavitación, determinar curvas características, efecto Bernoulli, relación potencia consumida v/s corriente-voltaje, rendimiento, entre otros. En el capítulo uno se analizará y desarrollará los contenidos de la etapa de diagnóstico. Se explicará con mayor exactitud la problemática que se pretende resolver y las distintas alternativas que lo solucionarán. Se examinará datos relevantes para la resolución del proyecto, recopilaciones de antecedentes generales y específicos, aplicaciones en procesos e industrias del mercado actual donde finalmente se expondrá una justificación del proyecto. El capítulo dos expondrá principalmente un análisis detallado de los principios técnicos y los principales fenómenos que se pretenden estudiar y examinar, incorporando un estudio de los elementos que conformarán parte del banco didáctico que se pretende desarrollar. El capítulo tres se dividirá en tres secciones principales, las cuales son diseño de la maqueta experimental, donde se expondrá el diseño propuesto y su funcionamiento, estudio y análisis de los principios estudiados en el capítulo anterior relacionados con el diseño de la maqueta, y aplicación y ejercicios propuestos, donde se exponen diferentes actividades y desafíos sugeridos para la experimentación. Finalmente el capítulo cuatro ofrece un análisis económico completo relacionado a las distintas alternativas de solución, determinando costos de fabricación, mantenimiento, y retorno de la inversión inicial.