Medición experimental de la densidad de la nube de cavitación en un Slit Venturi

• Díaz Martínez, Alejandro ^[1] ; Rivera López, Jesús Eduardo ^[1] ; Arciniega Martínez, José Luis ^[1] ; Juárez Navarro, Carlos Alfonso ^[1] ; Gutiérrez Paredes, Guadalupe Juliana ^[1] ; Orozco Durán, Gabriela Esmeralda ^[1]
  1. [1] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     
• Localización: Revista de Ciencias Tecnológicas, ISSN 2594-1925, Vol. 5, Nº. 4, 2022 (Ejemplar dedicado a: October-December), págs. 331-338
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Experimental measurement of cavitation cloud density in a Slit Venturi
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• Resumen
  • español

    En el presente trabajo, se reporta la caracterización experimental de la formación y desarrollo de la nube de cavitación en diferentes temperaturas de líquido 20, 30, 40 y 50 °C. Para ello, se construyó una instalación hidráulica que tiene como elemento principal un tubo Venturi de sección rectangular, con ella, se generaron las condiciones de flujo necesarias para formar la cavitación y medir las propiedades termodinámicas para el cálculo de los números adimensionales de Thoma y Reynolds. El error promedio de sesgo de las mediciones no superó el 1%, por tal razón, se aseguró la buena calidad del cálculo en los números adimensionales de Thoma y Reynolds.  Con los números de Thoma “σ” y Re se caracterizaron las diferentes fases de la nube de cavitación, desde incipiente, cuasi, desarrollada y super cavitación en el rango de temperaturas del experimento, encontrando que el tránsito de la cavitación incipiente a desarrollada es más fácil a temperatura ambiente, ya que, el régimen de flujo aumentará solo 15.82% en comparación con las otras temperaturas. El inicio de la nube de cavitación depende de la viscosidad del fluido, en el intervalo de prueba la variación de la viscosidad fue de 55% por lo que el régimen de flujo será afectado por la viscosidad y por consiguiente en el inicio de la nube de gas. Finalmente, la densidad del fluido en el rango de temperatura de la prueba permaneció constante, ya que no vario más de 1%, por lo que no afectó al régimen de flujo.

  • English

    In the present work, the experimental characterization of the formation and development of the cavitation cloud in different liquid temperatures 20, 30, 40, and 50 °C is reported. For this, a hydraulic installation was built whose main element is a Venturi tube with a rectangular section, with it, the necessary flow conditions were generated to form cavitation and measure the thermodynamic properties for the calculation of the Thoma and Reynolds adimensional numbers. The average bias error of the measurements did not exceed 1%, for this reason, the good quality of the calculation in the Thoma and Reynolds numbers was ensured. With the numbers of Thoma "σ" and Re, the different phases of the cavitation cloud were characterized, from incipient, quasi, developed, and supercavitation in the temperature range of the experiment, finding that the transition from incipient to developed cavitation is easier at room temperature since the flow rate will increase only 15.82% compared to the other temperatures. Finally, the density of the fluid in the temperature range of the test remained constant, since it did not vary more than 1%, so it did not affect the flow regime.