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Bases sobre mecánica de fluidos aplicada a la filtración automotriz

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Information about Bases sobre mecánica de fluidos aplicada a la filtración automotriz
Technology

Published on February 20, 2014

Author: jcuadros

Source: slideshare.net

Description

Para capacitacion de personal técnico que se inicia en temas de filtracion automotriz.
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Bases de Mecánica de Fluidos resumida 20 Febrero 2014 Gestión del Conocimiento

Bases de Mecánica de Fluidos Introducción al Curso Sesión 1 Gestión del Conocimiento

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Como es la Lubricación a nivel microscópico

Bases de Mecánica de Fluidos Repaso de Ecuaciones Sesión 1 Gestión del Conocimiento

Bases de Mecánica de Fluidos Repaso de Unidades de Medida y conversión Sesión 1 Gestión del Conocimiento

Bases de Mecánica de Fluidos Unidades de Longitud

Bases de Mecánica de Fluidos Unidades de Presion

Que es presión La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa es decir: P = F/A

La presión atmosférica • Se origina por el peso del aire que se encuentra sobre la superficie terrestre. • Varía en cada lugar según altitud. • Mientras la altitud se incrementa, la presión atmosférica va disminuyendo ya que la columna de aire que soporta es menor. • La presión atmosférica al nivel del mar es de 1 atmósfera de presión. ( 1.033 Kg/cm2) • A la presión atmosférica también se le conoce como presión barométrica y se mide con un barómetro.

Por que varía la presión atmosférica con la altura Puno 3,815 msnm Lima 154 msnm

Instrumento para medir la presión atmosférica BARÓMETRO

Presión atmosférica en Lima y Puno (aprox) 0.66 kg/cm2 1.0 kg/cm2 Puno 3,815 msnm Lima 154 msnm

Presión Manométrica Cuando se mide por encima de la presión atmosférica También se le llama: a) presión relativa b) presión normal

Unidades de presión Presión Manométrica (+) • Libras/ pulgada 2 • Kg/cm2 • Bar • Kpascal Presión atmosférica Presión de Vacío (-) • mm de Mercurio Hg • mm de Agua H2O • kpascal

Manómetro Bourdon

Manómetro diferencial (mide diferencia de presiones) Presión alta Presión baja

Manómetro de Columna de liquido (mide presiones pequeñas) P1 P2 1.-Puedo medir presión de entrada o salida Colocando la manguera en un solo tubo 2.-Puedo medir la diferencia de presion Si coloco una manguera en P1 y la otra manguera en P2

Ejemplo de unidades de presión Tipo de motor Característica Presión de aceite, (bar) A carburador 1.2 – 2,5 Inyección de gasolina 1.5 – 2.5 Aspiración natural Gasolinero 2.5 – 4 Con turbocomp. Presión de vacío después un Filtro para aire 2.5 – 4.5 Diesel Vacío= 15 pulgadas de agua

Bases de Mecánica de Fluidos Unidades de Velocidad

Distribución de Velocidades de un fluido en una tubería V1 Aceite ( 4 GPM) V2 V3 En que punto es mayor la velocidad? V1, V2 o V3?

Distribución de Velocidades en una tubería V= 0 V=1.5 m/seg

Sirve para medir Velocidades de aire o gases Util para tuberias grandes (mayor a 4 pulg)

Anemómetro de hilo caliente (Disponible en el laboratorio) Anemómetro simple

Bases de Mecánica de Fluidos Unidades de Caudal

Unidades de Caudal (flujo) • Flujo de líquidos (lubricante) • Galones/minuto • litros/hora •Flujo de gases ( aire) • m3/ hora • pies3/hora Filtro Volvo= 20.8 m3/ m Caudal= volumen/tiempo

Ejemplo de unidades de flujo Flujo de aceite que circula por un filtro: 6 Galones/minuto Flujo de aire que circula por un filtro: 5 m3/minuto

Rotámetros para liquido Equipos electrónicos

Rotámetros para aire Equipos electrónicos Aire comprimido

Otra forma de calcular el caudal Velocidad = longitud/ tiempo Caudal = Volumen / tiempo Caudal = (Área x longitud)/tiempo Caudal = (Área x Velocidad)

Medición del caudal en forma indirecta Caudal = (Área x Velocidad) Que caudal ingresa a una carcaza de filtro para aire que tiene Área de 0.2 m2 . Ver velocidad medida con el anemómetro del laboratorio Solución Caudal= Área x Velocidad Caudal= 0.2 m2 x 6 mt/min Caudal= 1.2 m3/minuto 6 metros/minuto Día= 4cm Area: 3.1416x 2x2

Tipos de presión según la base de referencia Presión Manométrica (+) Presión Absoluta Presión atmosférica 76 cm Hg Cero absoluto Presión Manométrica (-) (vacío)

Sistema de admisión de aire con post-filtro (safety element)

1 PRE CLEANER 2 3 F. PRIMARIO F. SECUNDARIO 4 5 TURBO MOTOR PRE CLEANER 1 F. S. 3 F. P. 2 4 TURBO 5 MOTOR

Ejercicio: Estimar presiones manométricas en el siguiente sistema de admisión de aire: camión Diésel mts Columna de Agua P4 P1 Presión Atmosférica P2 P3 1.- Pre-filtro con álabes 2.- Filtro Primario 3.- Filtro de Seguridad 4.- Turbocompresor 5.- Motor Diésel Volvo de 400 HP

Esquema básico de un Sistema donde circula un liquido en una maquina Tuberías Accesorios Bomba Accesorios Tuberías Filtro Filtro Accesorios Tuberías Tuberías Accesorios Tanque

Repaso de electricidad de secundaria Ley de Ohm I (Corriente eléctrica) : Amperios V (Voltage) : Voltios R (resistencia electrica) : Ohms

Repaso de electricidad de secundaria R1 R2 R3 V Ohms Voltios Amperios V= 110 voltios R1= 3 Ohms R2= 5 Ohms R3= 2 Ohms I(amperios)= ?? Ley de Ohm R(t) = R1 + R2 R3 I= 110 / (3+5+2) = 11 amperios Rpta: En el circuito electrico circulan 11 amperios

Analogía eléctrica en mecánica de fluidos Resistencia eléctrica: Todo aquello que se opone a la circulación de los electrones (corriente eléctrica) Cables, contactores, conectores, soldaduras, calefactores, focos etc. Kg/cm2 Bomba R1 R2 Accesorios Tuberías R3 Filtro Lit/min Resistencia hidraulica: Todo aquello que se opone a la circulación del fluido (caudal): Tuberias, codos, niples, valvulas, filtros, acoples, etc.

Mecánica de fluidos con analogía eléctrica aplicada en un filtro de aceite

Mecánica de fluidos con analogía eléctrica aplicada en un filtro de aceite R2 R1 DELTA P (P1-P2) R5 R3 R4 (Pueden haber mas resistencias) R1: Resistencia hidráulica en los 8 agujeros del disco, para que pase el aceite R2: Resistencia por cambio de dirección del flujo dentro del filtro R3: Resistencia para atravesar el medio filtrante R4: Resistencia por cambio de dirección a la salida del filtro R5: Resistencia a la salida por la rosca del filtro.

Mecánica de fluidos con analogía eléctrica aplicada en un filtro de aceite Nota: 1.-En el caso de fluidos, cada resistencia hidráulica, depende además de la viscosidad del fluido. 2.-Un aceite liviano de baja viscosidad genera menos resistencia al paso de un fluido, que un aceite pesado viscoso. 3.-Para un mismo fluido, la viscosidad baja cuando se aumenta la temperatura

Mecánica de fluidos en el banco de pruebas P1-P2 (Pueden haber mas resistencias) Caudal P1 P2 1. Se calienta el aceite a una temperatura “T” 2. Se circula un caudal (GPM) 3. Se mide la caída de presión necesaria para vencer las resistencias hidráulicas internas del filtro. 3. Se repite la operación para otros valores de caudal 4. Se grafica la curva

Mecánica de fluidos en el banco de pruebas DeltaP (Kpa) Curva de caída de presión para un filtro LF. xxxx 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Caudal (GPM)

Casos reales de aplicación de Mecánica de Fluidos

Casos reales de aplicación de Mecánica de Fluidos

Casos reales de aplicación de Mecánica de Fluidos

Practica 1: en el laboratorio de Filtros (Curva H vs Q para filtro sellado) 1.-Seleccionar un filtro sellado cualquiera 2.-Calentar el aceite a 50 *Centigrados aprox 3.-Fijar un caudal(1) tomar lectura de DELTAP(1) 4.-Tomar 6 lecturas de caudal y DELTAP TAREA: a) Graficar los datos tomados en papel a mano ( a escala). b) Trazar una nueva grafica si la temperatura fuese 90*C c) Trazar una nueva grafica si el filtro estuviese muy saturado con contaminantes

DELTA P (Pulg agua) Curva real de varios filtros para aire Flujo (pies3/min)

Practica 2: en el laboratorio de Filtros (Curva H vs Q para filtro de aire) 1.-Seleccionar un filtro de aire cualquiera 2.-Fijar un caudal(1) tomar lectura de DELTAP(1) 4.-Tomar 6 lecturas de caudal y DELTAP TAREA: a) Graficar los datos tomados en papel a mano ( a escala). b) Trazar una nueva grafica si se coloca doble capa de papel c) Trazar una nueva grafica si el filtro estuviese muy saturado con contaminantes

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