Tesis:
Caracterización de llaves hidráulicas automáticas y modelación de su funcionamiento en sistemas de riego.
- Autor: SANCHEZ CALVO, Raúl
- Título: Caracterización de llaves hidráulicas automáticas y modelación de su funcionamiento en sistemas de riego.
- Fecha: 2006
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
- Departamentos: INGENIERIA CIVIL: HIDRAULICA Y ENERGETICA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: JUANA SIRGADO, Luis
- Director/a 2º: LAGUNA PEÑUELAS, Francisco Vicente
- Resumen: Las llaves hidráulicas automáticas se usan en las redes hidráulicas de distribución a presión como elementos de control automático y maniobra. Entre sus funciones automáticas más frecuentes en redes de riego están las de regulación de presión y limitación de caudal. Además, con dichas llaves se llevan a cabo las operaciones de apertura y cierre. Pueden encontrarse trabajos previos sobre diversas formas de modelar el funcionamiento ideal de las que tienen función de regulación de presión, para ser introducidas en el estudio de problemas hidráulicos relacionados con la red. Sin embargo, no se han encontrado sobre la regulación real de la presión, ni sobre la influencia de los diversos elementos anejos a la llave, a pesar de que la regulación de la presión está relacionada con los resultados de riego. Por ello, en la tesis se aborda la predicción de su funcionamiento real, tanto en régimen permanente como variable. Con base en el análisis, se ha realizado la modelación matemática de los fenómenos físicos que se producen en los diferentes elementos que las componen. Mediante la experimentación en laboratorio, se han contrastado los métodos e hipótesis, y se han calibrado los parámetros de los modelos desarrollados. Con estos últimos, se ha predicho el funcionamiento real mencionado. Los parámetros propuestos pueden ser adoptados para caracterizar dichas llaves en su información técnica. Las funciones de regulación de las llaves se basan en la capacidad que tienen para modificar las pérdidas de carga, mediante el aumento o la disminución de su sección de paso. En las proximidades de esta sección, como consecuencia del aumento de velocidad, se produce una disminución de la presión, por io que, en caso de ser esta última suficientemente grande, se producirá cavitación. Por este motivo, en la tesis, además de las pérdidas de carga en función de la posición del opérculo de la llave, se ha estudiado la relación de éstas con la cavitación, en función de las presiones impuestas por las condiciones de límite del sistema en el que trabaja dicha llave. Esta relación permite eliminar la incertidumbre, en ensayos de pérdida de carga, acerca de si la cavitación ha influido sobre dichas pérdidas o no, además de permitir su predicción. Mediante los modelos mencionados, se analiza la influencia que tiene, sobre el funcionamiento de dichas llaves, el ajuste de los diferentes elementos que las componen. Estos análisis son una herramienta útil tanto para el diseño como para su selección. También, para propósitos de proyecto, se estudia el punto de funcionamiento para el que una llave hidráulica dotada de piloto regulador de presión presenta la abertura máxima y, además, proporciona la presión prevista en la acometida de la unidad de riego. De esta forma, se reducen las pérdidas de carga, que conllevan implicaciones positivas desde el punto de vista económico. Para que una llave automática reguladora de presión, instalada en campo, proporcione el funcionamiento propuesto, se establece un procedimiento operativo, basado en la medida de presiones in situ, para ajustar el tornillo compresor del resorte del piloto regulador de presión de la llave Respecto a la aplicación de este procedimiento, incluso, pueden desconocerse las características técnicas de la llave y del piloto. En lo que respecta al régimen variable, se predice la respuesta de las llaves reguladoras de presión ante el mismo. También se modela, de manera relativamente simplificada, la maniobra de cierre de una llave hidráulica, proporcionando una ley de cierre que puede ser útil en problemas de régimen variable en redes de distribución.