MECÁNICAS DE FLUIDOS LABORATORIO N° 4 “CURVAS CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS DE BOMBAS BOMBAS CENTRIFUGAS” CENTRIFUGAS”
ALUMNOS
Zafra Llajaruna, Jose Manuel Magno Revilla, Giancarlo Anticona Carbajal, Wilson DOCENTE:
Ernesto Jimeno Carranza ESPECIALIDAD
Tecnología Mecánica Eléctrica V CICLO
PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR
TRUJILLO – PERÚ
2017-I
CURVAS CARACTERISTICAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS I.
OBJETIVOS: Comprobar experimentalmente la teoría adquirida en clase sobre las bombas centrifugas y la generación de sus curvas características. Realización y análisis de las curvas características de las bombas que contienen los módulos en el laboratorio.
II.
FUNDAMENTO TEÓRICO Las Bombas centrífugas también llamadas roto dinámicas, son siempre rotativas y son un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor. Una bomba centrífuga es una máquina que consiste de un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o cárter, o una cubierta o coraza. Se denominan así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a la acción centrífuga. Las paletas imparten energía al fluido por la fuerza de esta misma acción. Es aquella máquina que incrementa la energía de velocidad del fluido mediante un elemento rotante, aprovechando la acción de la fuerza centrífuga, y transformándola a energía potencial a consecuencia del cambio de sección transversal por donde circula el fluido en la parte estática, la cual tiene forma de voluta y/o difusor.
Figura 1Bomba centrífuga
CARACTERISTICAS La característica principal de la bomba centrífuga es la de convertir la energía de una fuente de movimiento (el motor) primero en velocidad (o energía cinética) y después en energía de presión. Las bombas centrifugas sirven para el transporte de líquidos que contengan sólidos en suspensión, pero poco viscosos. Su caudal es constante y elevado, tienen bajo mantenimiento. Este tipo de bombas presentan un rendimiento elevado para un intervalo pequeño de caudal pero su rendimiento es bajo cuando transportan líquidos viscosos.
Este tipo de bombas son las usadas en la industria química, siempre que no se manejen fluidos muy viscosos.
Las bombas centrífugas de una etapa y monoblock, son ideales para movimientos de líquidos en general, con una profundidad máxima de aspiración de 7 m. o 9 m.
Estas bombas son adecuadas para bombear agua limpia, sin sólidos abrasivos.
Figura 2Estructura de impulsor radial
FUNCIONAMIENTO El flujo entra a la bomba a través del centro u ojo del rodete y el fluido gana energía a medida que las paletas del rodete lo transportan hacia fuera en dirección radial. Esta aceleración produce un apreciable aumento de energía de presión y cinética, lo cual es debido a la forma de caracol de la voluta para generar un incremento gradual en el área de flujo de tal manera que la energía cinética a la salida del rodete se convierte en cabeza de presión a la salida.
Figura 3Principio de funcionamiento
CURVAS CARACTERISTICAS A causa de las características variables de la bomba centrífuga, es importante tener una visión gráfica de las relaciones entre la carga, el caudal, la eficiencia, la potencia necesaria, etc., de la bomba de que se trate a una velocidad determinada. Estas curvas o gráficos generalmente se preparan por el fabricante. Las curvas que aparecen a continuación pueden considerarse típicas e ilustran las características de una bomba trabajando a una velocidad constante determinada.
Figura 4Curvas características de bomba centrifuga
La curva de carga-caudal es la línea que desciende de izquierda a derecha, y representa las cantidades variables de líquido que la bomba puede entregar a distintas cargas o presiones. La intersección de esta línea con la línea de cero descargas, nos da la carga o presión que desarrolla la bomba cuando la válvula de descarga está cerrada. La curva que en este caso nos da la potencia necesario para operar la bomba, tiene la pendiente hacia arriba, de izquierda a derecha. En este caso el punto en que la potencia necesaria tiene un valor menor, es el que corresponde a la válvula cerrada.
Figura 5 Curvas características
DESCRIPCION DEL EQUIPO
1 Comandos de mando y elementos de indicador, 2 Bomba centrifuga, 3 Motor, 4 Grifo de bola para ajuste de la presión de elevación, 5 Manómetro de descarga, 6 Manómetro de succión.
III.
EQUIPOS Y MATERIALES Nº
DESCRIPCION
OBESERVACION
1
02 Módulos con bombas centrífugas
Óptimos
2
01 Pinza amperimétrica
Óptimo
3
01 Cronómetro
Óptimo
4
01 Depósito de fluido
Óptimo
IV.
DESARROLLO
CASO 1: Generación de curvas características –Segundo módulo (Laboratorio de control industrial)
FORMULAS Obteniendo la potencia eléctrica: = × × × cos
Obteniendo la potencia hidráulica. ℎ = ℎ = 1000
2
× 9.8 3
× 1 × 1
Obteniendo la eficiencia. =
ℎ
× 100
DATOS PARA CALCULOS
k
10.33
V
220
Cos
Q a Litros
Gravedad
Densidad Agua
0.8
0.0000000 0.0001683 0.0003383 0.0005000 0.0006667 0.0008367 0.0010050 0.0011667 0.0013333 0.0014567
9.8
1000
DATOS OBTENIDOS
Q (Caudal)
H
POT
n
PRESIÓN
I
0 m3/s
31.0 m
258.72 W
0
3m
1.47 mA
10.1 m3/s
30.0 m
279.84 W
0.177
2.9 m
1.59 mA
20.3 m3/s
27.9 m
313.28 W
0.295
2.7 m
1.78 mA
30 m3/s
25.8 m
343.20 W
0.369
2.5 m
1.95 mA
40 m3/s
23.2 m
369.60 W
0.411
2.25 m
2.1 mA
50.2 m3/s
19.6 m
394.24 W
0.408
1.9 m
2.24 mA
60.3 m3/s
16.5 m
408.32 W
0.399
1.6 m
2.32 mA
70 m3/s
12.4 m
415.36 W
0.341
1.2 m
2.36 mA
80 m3/s
8.3 m
417.12 W
0.259
0.8 m
2.37 mA
87.4 m3/s
4.1 m
418.88 W
0.141
0.4 m
2.38 mA
GRAFICA DE CURVAS
H vs Q (MÓDULO 2) 35.0 30.0 25.0 A R U T L A
20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 0
20
40
60 CAUDAL
80
100
POTENCIA (MÓDULO 2) 450.00 400.00 350.00 300.00 250.00 POT
200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 0
20
40
60
80
100
CONCLUSIONES
La bomba tiene pérdidas por las erosiones sufridas por el uso, eso hace que esta bomba baje su eficiencia
El agua que fluye por el sistema de bombeo esta con impurezas y algunas sólidas el cual daña el interior de la bomba.
Una bomba centrífuga es un tipo de bomba de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor rotatorio en energías cinéticas y potenciales requeridas. Aunque la fuerza centrífuga producida depende tanto de la velocidad en la periferia del impulsor como de la densidad del líquido.
Conforme aumenta el caudal la carga de la bomba disminuye hacia el fluido, esto se debe a que al aumentar el caudal, aumenta la velocidad de paso por el interior de la bomba y este se queda menor tiempo, por lo que el fluido esta recibiendo una menor energía cinética y la carga adquirida es también menor. Las determinaciones de las curvas características, permite especificar las restricciones de operacional del equipo.
BIBLIOGRAFIA
http://www.academia.edu/8014551/BOMBA_CENTR%C3%8DFUGA_DEFI NICI%C3%93N_Las_Bombas_centr%C3%ADfugas_tambi%C3%A9n_llama das_Rotodin%C3%A1micas
https://bombas-intercal.com/bombas-centrifugas-funcionamiento/
