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Golpe de ariete
Buenos días Luis;
Me encuentro realizando el ejercicio de golpe de ariete y me surgen varias dudas que paso a comentarte: (imagen 1)
- Start Time / Rise Time:
- ¿Cómo se definen estos parámetros para el caso inicial?
- ¿Por que se toma Start Time=0,005s? y ¿Rise Time=0,1s?
- La segunda parte del ejercicio en el que tenemos que calcular el Start Time se entiende muy bien, pero en el caso inicial no se porque se adoptan dichos valores
- ¿Estos valores se puede variar a conveniencia propia?
2. Flow Rate: es el flujo másico de la tubería
- ¿sería un dato que nos debería facilitar el procesista?
- ¿Podríamos obtener este dato a partir de las condiciones de operación de una bomba? (imagen 2)
Por otro lado, estoy haciendo mis propias pruebas y he creado un sistema al cuál he aplicado un caso inventado de Golpe de Ariete. Inicialmente al correr el análisis modal me da el siguiente aviso: (imagen 3)
Posteriormente analizando los resultados, se puede ver que para los primeros modos, el sistema moviliza muy poca masa, lo cual no es muy normal y me hace sospechar de que no estoy haciendo las cosas bien: (imagen 4)
- ¿A que se debe el error? No entiendo porque no es capaz a encontrar la frecuencia
- ¿Cuál podría ser el problema?
Un saludo y gracias de antemano
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3 Respuestas
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6601
Buenos días Diego,
No te preocupes vamos a analizar estas cuestiones:
- En lo que se refiere al start time y al rise time.
El start time es el tiempo inicio en el que se da el fenómeno y puede adoptar cualquier valor que considere el usuario. Si sólo tenemos un fenómeno podemos usar 0.005 para todos los escenarios.
La utilidad de este campo es la de fasear diferentes ondas como en el caso del ejemplo.
El Rise time, por el contrario, es el tiempo que tarda la onda en alcanzar su valor máximo de presión y de su valor dependerá la fuerza del golpe, ya que a mayor rise time, menor será la fuerza. Básicamente es el tiempo en el que la onda alcanza su valor pico.
Traducido a bombas y válvulas, es el tiempo que tarda una válvula o bomba en parar por completo cerrar por completo (o abrir por completo si se trata de válvulas de seguridad).
- En lo que se refiere a flow rate
Tendríamos que preguntar al procesista cual es el caudal real que circula por esa tubería ya que la ficha técnica de la bomba arroja valores de caudal y presión que pueden variar según la zona de la curva de operación en la que operemos.
En cuanto a tu ejercicio, comprime la carpeta con la que estás trabajando en formato .rar y envíamelo para que pueda echarle un vistazo 😉
Saludos!
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6601
Buenos días Luis;
Te adjunto el ejercicio que estaba resolviendo
Dentro de la carpeta he creado un documento word en el que voy explicando el caso
Un saludo
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Buenos días Diego,
Mis comentarios sobre tu ejercicio.
- Faltan datos en las juntas de expansión. Es necesario rellenar el pressure Area (El área interior de la junta en contacto con el fluido, si no te la da el fabricante aplica 2*pi*r y multiplica por la longitud, es buena aproximación) para el que el modelo sea real. Normalmente con 4,8bares de presión, la junta tendería a hincharse axialmente si no está atirantada. Ojo con esto porque te puede dar más problemas que el análisis dinámico, veo mucha junta de expansión en tu modelo. (Imagen 1)
- El aviso de que Autopipe no puede encontrar la siguiente frecuencia es normal. Aparece como error, pero realmente es un warning. Solamente indica que aunque le hayamos especificado una frecuencia de 150Hz, sólo ha llegado hasta casi 100. De hecho si te fijas, la masa total capturada es muy cercana al 100%. Por mi parte la interpretación modal es la correcta pero el modelo no está correcto, te cuento en el punto 3.
- En cuanto a la masa total capturada, es normal que Autopipe movilice poca masa, tu sistema tiene pinta de estar sobresoportado, y es algo que salta mucho a simple vista. Son tuberías de 500mm, no es necesario colocar soportes cada 2 metros. Ojo con esto. Resuelve el
análisis estático con los puntos de soportado necesarios (y suficientes) y si te hace falta, auméntalos progresivamente.
Me he tomado la libertad de quitar varios soportes de tu sistema (a ojo) y ya he conseguido que capture mucha más masa, haz la prueba en tu modelo. Además, la frecuencia necesaria para capturar la masa total se han reducido bastante (de casi 100 a 70). Si colocas los soportes de forma óptima, sólo necesitaras unos cuantos modos para capturar toda la masa del sistema.
- Veo mucha restricción axial, si no me equivoco, ¿ estas colocando estos soportes intentando que las juntas trabajen a compresión? Ojo con esto, juntas de expansión a casi 5 bares nunca trabajarán a compresión. Te mando un pantallazo de lo que pasa si especificas el pressure área. (imagen 2)
Mi consejo: Revisa a conciencia el análisis estático antes de atacar el modal. No coloques más soportes de los necesarios o te pondrás piedras a ti mismo en el modal. Piénsalo, un sistema sobresoportado como el que me has enviado no permite ningún tipo de movimiento, de ahí que los modos de vibración apenas capturen masa, la masa apenas se mueve.
Y por último mucho ojo con las juntas de expansión, colócalas sólo para absorber movimientos laterales o para liberar a equipos de cargas (siempre que estén atirantadas, si no las atirantas se hincharán como la imagen superior).
Si tratamos con líneas plásticas como esta y no hay mas remedio que usar juntas, colócalas de forma que trabajen para absorber desplazamientos laterales y siempre atirantadass si estamos bajo presión,
Intenta aplicar estos cambios y me vas contando,
Saludos!
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