Publication: Estudio teórico y experimental de la bomba de ariete
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Publication date
2012-02
Defense date
2012-02-23
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Este proyecto se enmarca dentro de la iniciativa de la Universidad Carlos III de Madrid de mantener un laboratorio de tecnologías apropiadas para el abastecimiento de agua. Este laboratorio se ubica en un espacio habilitado para la Escuela Politécnica Superior de la Universidad Carlos III e incluye varios bancos de ensayos para diferentes tipos de bombas manuales, sistemas de bombeo alimentados con paneles fotovoltaicos, sistemas de filtración y potabilización, cocinas solares, y otros tipos de tecnologías. El objeto de este proyecto es ampliar esta plataforma docente que disfrutamos hoy en día, añadiendo una tecnología que no se había tenido en cuenta hasta el momento: la bomba de ariete. Se trata de una tecnología que no se puede catalogar como manual, pues no precisa la acción humana para funcionar, pero que en determinadas circunstancias puede resultar de gran utilidad para elevar agua a alturas considerables. Este proyecto se postula como el primero de la Universidad centrado en esta nueva línea de bombas de agua, con la consecuente complicación del desconocimiento inicial del campo a tratar. El proyecto ha constado desde el principio en dos líneas de trabajo simultáneas. La primera trataba del diseño y la construcción dentro del laboratorio de un banco de ensayos apto para varios tipos de bombas de ariete, mientras que en la segunda línea nos centraríamos en el estudio detallado de las ecuaciones que rigen el funcionamiento de este tipo de bombas, para tratar de crear algún tipo de modelo teórico que se acercara al menos a proporcionarnos algún resultado mínimamente fiable. El presente escrito se estructura en cuatro grandes bloques o capítulos, de la siguiente manera: - El primer bloque que se dividirá en dos partes. En la primera se tratará de describir la situación actual de la humanidad con respecto a la falta de abastecimiento de agua en algunas zonas del planeta, se intentará conseguir un dato de la cantidad de agua necesaria para abastecer al ser humano y se mostrará el consumo actual de agua en las sociedades. En la segunda parte de este primer bloque se explicará todo lo relativo a la bomba de ariete: qué es, cómo funciona,… - El segundo gran bloque consiste en la explicación del modelo teórico que hemos utilizado para simular el comportamiento de la bomba de ariete. Intentaremos explicar por qué se ha elegido este modelo, qué términos hemos considerado despreciables y por qué,… para finalmente presentar el sistema de ecuaciones elaborado en MathCad. - En el tercer bloque contamos cómo hemos diseñado y construido el banco de ensayos, explicando las decisiones que hemos ido tomando, y mostrando fotografías de cómo han ido quedando las diferentes partes de la instalación, a menudo comparadas con la versión digital que hemos desarrollado en AutoCAD. - En el cuarto bloque presentamos los resultados de la caracterización preliminar de la primera bomba de ariete, tanto experimental como teóricamente, intentando ver el efecto que tiene en el funcionamiento de la bomba la modificación de uno u otro aspecto de la instalación, tras lo que comentamos y valoramos los resultados obtenidos cada caso. - Finalmente se concluye con las conclusiones sacadas del trabajo realizado y unas sugerencias sobre lo que podrían ser trabajos futuros que siguieran la senda de este proyecto.
Description
Keywords
Abastecimiento de agua, Turbimaquinaria, Bombas de ariete