Diseño de un laboratorio virtual para ensayar máquinas hidráulicas

Abstract

Hace unos años los laboratorios virtuales fueron utilizados sólo para probar los conocimientos teóricos, pero últimamente se han convertido en ambientes, donde los estudiantes libremente aprenden y fortalecen sus conocimientos adquiridos en la teoría. El laboratorio de térmica de la Universidad de Carabobo tiene dentro de sus objetivos el realizar diversas prácticas contempladas en el programa de la materia y con esto la aplicación de la teoría aprendida en la asignatura Turbomáquinas, con la finalidad de lograr en el estudiante buenas bases de conocimientos y formación profesional en lo que respecta a las turbomáquinas hidráulicas y térmicas. Este laboratorio recibe semanalmente alrededor de 50 estudiantes por clase, llenos de expectativas con relación a cada práctica, las cuales algunas son desarrolladas en su totalidad, y en otras se encuentran dificultades que limitan parcial o completamente el desempeño normal de la práctica. Siendo esta problemática tangible dentro de la escuela de mecánica, se plantea la necesidad de crear un programa de computación enfocado en realizar simulaciones a las máquinas hidráulicas presentes en el laboratorio de térmica, que permita de una manera práctica, sencilla y eficaz realizar los ensayos con una similitud muy cercana a los bancos en físico. Se debe partir por identificar los bancos pertenecientes a las máquinas hidráulicas, agregando de igual manera el estudio del análisis dimensional. Se realiza una revisión exhaustiva de cada banco buscando guardar la mayor relación posible; los algoritmos de cálculos para cada experiencia se encuentran formulados para cumplir con los objetivos señalados en cada práctica, incluido el aspecto real de los bancos y aspectos pedagógicos. Cada interfaz es diseñada donde cada elemento constitutivo realice la función programada dentro de cada simulación, para verificar que los resultados obtenidos con el programa son correctos se realizan los cálculos y se comparan con los arrojados por el programa computacional. Lo descrito anteriormente permite la creación de LaviucMH (Laboratorio virtual de la Universidad de Carabobo para máquinas hidráulicas), una herramienta de computación capaz de simular experiencias como desarme de bomba rotodinámica, operación de una bomba centrífuga, arreglos de bombas centrífugas, ventiladores axiales, ventilador centrífugo y análisis dimensional; bajo un entorno dinámico y atractivo. Para superar cualquier duda que se pueda presentar al momento de hacer uso del programa, éste ha sido equipado con un manual de usuario que servirá de guía en cualquiera de las experiencias. LaviucMH está dirigido a personas con conocimientos teóricos básicos relacionados a lo que respectan las máquinas hidráulicas. Este programa cuenta con un paquete de instalación de Windows, antes de la ejecución del programa computacional se debe tener preinstalado Java-Sun Microsystem, descargable gratuitamente de internet. LaviucMH representa un apoyo y una innovación a lo que respecta el laboratorio de térmica de la Universidad de Carabobo.