Diseño y construcción de un banco prototipo para la determinación del módulo de bulk isotérmico efectivo del aceite hidráulico base mineral en el laboratorio de potencia fluida

Abstract

El módulo de bulk determina la resistencia que un fluido presenta al someterse a compresión. Por tal razón la rigidez y respuesta dinámica de sistemas hidráulicos y amortiguadores depende de su valor efectivo. Así mismo la simulación de líneas de succión de bombas y el estudio del fenómeno de cavitación son áreas donde el estudio de esta propiedad es de interés, dado que la exactitud en las simulaciones mediante CFD se ve afectada por los supuestos vinculados a las ecuaciones de Rayleigh-Plesset, siendo posible sustituirlas con un apropiado modelo del módulo de bulk efectivo. Numerosos estudios han demostrado que el valor numérico de esta propiedad depende de variables tales como la temperatura, la presión, la cantidad de aire infiltrado y la velocidad de compresión. La presencia de aire infiltrado en sistemas hidráulicos es bastante común, incluso después de realizar un proceso exhaustivo de purga y este factor disminuye dramáticamente el valor efectivo del módulo de bulk. En este proyecto se lleva a cabo el diseño y construcción de un dispositivo para medir el valor efectivo del módulo de bulk tangente isotérmico del aceite hidráulico con cantidades controladas de aire infiltrado respecto a la presión, empleando el método de masa variable. Se considera la deformación elástica del reactor debido a que esta podría conllevar a un error considerable en la medición dado el rango de presión de operación, con un valor máximo de 3000 [psi].