Diseño y construcción de un sistema de generación de chorro de agua de flujo laminar iluminado con un equipo de control para su funcionamiento.

Abstract

El diseño y construcción de un sistema de generación de chorro de agua de flujo laminar iluminado con un equipo de control para su funcionamiento, tiene como finalidad desarrollar destrezas y capacidades en el laboratorio de fluidos cuando se realicen prácticas de variación de caudal para obtener diferentes alturas y alcances. Conocimiento que abre posibilidades y proyectos en el área de ornamentación relacionados a mayor potencia en chorros de flujo laminar que pueden ser utilizados de manera creativa en parques piscinas o piletas. El estudio inicia con la determinación de las ecuaciones de cantidad de movimiento, balance de energía y movimiento parabólico que sirvieron para el cálculo hidráulico y selección de la bomba de caudal que suministra 108 litros por minuto, fuerza que deberá vencer todas las caídas de presión generadas desde la descarga de la bomba hasta la boquilla del equipo generador de flujo laminar; así mismo se realizó el análisis microscópico de flujo laminar en tuberías que conlleva al análisis del Perfil de Velocidades dentro del dispositivo laminar jet mediante la solución de las ecuaciones de Navier-Stokes. Durante la construcción del equipo generador de flujo laminar se ensamblaron componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos, donde una vez terminado se sometió a las pruebas de altura y alcance con éxito consiguiendo el objetivo de obtener un chorro de flujo de agua laminar perfecto de perfil parabólico con un ángulo de inclinación del equipo de 45°, y una altura de 0,56m y un alcance 1,7m. Estos datos corroboran con los cálculos teóricos realizados. El equipo combina la tecnología óptica con chorros de flujo laminar para mostrar un espectáculo de luz. Mediante la modulación de ancho de pulso (PWM), se puede cambiar el color de las luces LED instaladas en el motor de luz que iluminarán el agua con secuencias de luces elegidos por control remoto o directamente mediante la aplicación de una señal que notifica al relé inteligente para activar la secuencia y gamas de color, el mismo que se utiliza para la integración completa del sistema generador de flujo laminar. Se recomienda utilizar el equipo previo a la capacitación que describe manual de mantenimiento.