La Energía eléctrica (1909-09-10 00:00:00), página 16

ratura entre la placa metálica y el fluido gaseoso, y por consiguiente, los constructores se aplican en perfeccionar lo más posible los procedimientos de combustión, á fin de producir en el hogar temperaturas lo más elevadas posible.

Según Nicolson, en un artículo en el American Machinist, no se ha tenido cuenta para la solución del problema, uno de los factores más importantes: la velocidad de los gases del hogar en su movimiento con relación á la superficie de calefacción. En preciso, en efecto, notar que cuando los gases de combustión circulan en los tubos de calefacción de una caldera, su movimiento es bastante rápido en medio, pero en la periferia contra las planchas, se forman láminas de gas mucho menos rápidas, que se interponen y constituyen un obstáculo para la transmisión del calor al metal. Este hecho es por otra parte conocido y se ha observado que disponiendo los tubos transversalmente con respecto á la dirección de los gases, se alcanza un rendimiento muy superior en la transmisión del calor. En el mismo orden de ideas se puede realizar un perfeccionamiento notable dando á los gases de combustión una velocidad que pueda alcanzar 10, 20 y aún 50 veces la que actualmente se realiza en los conductos y tubos de los generadores de vapor. Este incremento de velocidad considerable tiene por resultado, que las láminas de gas enfriadas que se aplican en la periferia interior de los tubos, son en cierto modo arrastradas en el torbellino de los gases, envueltos por los mismos gases calientes en medio de los tubos, de tal suerte, que el calor no tiene que atravesar más que una capa de gas de temperatura relativamente fría, como en el procedimiento de conducción de los gases, descrito por Meyer.

El autor describe luego un ensayo hecho con una caldera Cornualles, en la cual fué posible llegar á alcanzar una velocidad de los gases de 100 metros por segundo, ó sea de ocho á diez veces la mayor velocidad empleada prácticamente y á una transmisión de calor de 34.450 Btu (unidades térmicas inglesas) por pie cuadrado y por hora. Discutiendo la cuestión del rendimiento, conviene hacer observar que debe emplearse una fuente potencia para accionar los ventiladores destinados á producir una gran velocidad de los gases.

Las conclusiones de M. Nicolson son las siguientes: Puesto que la cantidad de calor transmitida por una diferencia de temperatura dada es casi directamente proporcional á la velocidad de los gases, conviene reducir las dimensiones de la superficie de calefacción en los generadores de vapor á un medio, un cuarto ó un décimo de la que es actualmente empleada y se puede hacer sin aumentar sensiblemente la temperatura de los gases en la chimenea y sin disminuir demasiado el rendimiento, ó bien se puede conservar la misma superficie, pero reducir proporcionalmente las secciones de los tubos á fin de obtener una velocidad suficiente. Prácticamente se puede aplicar una presión forzada por medio de ventiladores de 0,25 m. de agua.

La sección de ruptura de los postes de gran altura.—Algunas veces se ha observado que cuando los postes de gran altura, alcanzando por ejemplo 12 metros, han sido rotos por el viento ó por otra causa, la ruptura no se encuentra al nivel del suelo, sino á una cierta altura sobre éste, lo cual parece indicar que la sección de mayor fatiga se encuentra también un punto diferente del empotramiento.

Por extraordinario que esto parezca á primera vista, un examen más atento manifiesta, sin embargo, que debe ser así y aun que la experiencia de la ruptura de los postes está de acuerdo con lo que indica la teoría de la resistencia de los materiales.

Sea, por ejemplo, un poste de estructura homogénea de diámetro \( d \) en el vértice y teniendo un diámetro que aumenta \( t \) por unidad de longitud.

Sea \( F \) la tensión ejercida por una fuerza en el vértice del poste \( f \), la tensión en las fibras de madera á una distancia arbitraria \( x \) del vértice; representemos por \( d_x \) el diámetro del poste en esta distancia y por \( W_x \) el momento resistente.

Se puede escribir la ecuación:

\[
F \cdot x = f W_x
\]

y para \( W_x \) se conoce el valor del momento resistente, admitiendo una sección circular cuyo diámetro es

\[
d_x = d + t x
\]

momento que finalmente da la ecuación

\[
F_x = \frac{\pi}{32} (d + t x)^2
\]

de donde

\[
f = \frac{32}{\pi} \frac{(d + t x)^2}{F \cdot x}
\]

La tensión \( f \) tiene un máximo como se puede ver diferenciando la ecuación de arriba y se encuentra fácilmente que este máximo es alcanzado por

\[
x = \frac{d}{2t}
\]

Esta es , pues, la distancia crítica desde el vértice del poste y es en esta distancia que el poste se romperá.

Como la fórmula lo indica, esta distancia es independiente de la longitud del poste y no es afectada más que por el diámetro en el vértice y por el aumento relativo de este diámetro.

En el artículo de la Revista de la Asociación de Ingenieros y Arquitectos austriacos, de la cual ha tomado nuestro colega la Revista Tecnológico Industrial este estudio, hace aplicación á un poste de 20 centímetros de diámetro en el vértice con un aumento de 0,01 por metro de longitud.

En este caso

\[
x = \frac{20}{240,01} = 1000 \% = 10 \text{ metros.}
\]

Por más que este poste tenga más de 10 metros de longitud, se romperá á esta distancia del vértice y sólo en el caso en que sea más corto se romperá en el empotramiento.