Practica #5 Fluidos I

Escuela Superior Politécnica del Litoral Facultad de Ingeniería en Mecánica Y Ciencias de la Producción Guía de Laboratorio de Mecánica de Fluidos I

PRC!IC " #  $%&M%S '&M&L&GS(  &%)E!I*&S+ ♦

Predecir el funciona funcionamiento miento de una bomba geométricamente geométricamente y dinámicame dinámicamente nte similar  (homóloga) a otra de características conocidas y comparar los resultados teóricos con los obtenidos experimentalmente.

,ESCRIPCI&- ,EL %-C& E.PERIME-!L : El sistema consiste básicamente de dos bombas centrifugas homologas homologas ue operan en un circuito cerrado. Ellas pueden ser estudiadas traba!ando indi"idualmente# en serie o en paralelo.

$a bomba %&' tiene un rango de "elocidad de  a  r.p.m. y la bomba %&* es re"ersible# es decir# puede traba!ar como bomba y como turbina. + tiene un rango de "elocidad de  a , r.p.m.

PR&CE,IMIE-!& E.PERIME-!L+ ') Poner las "ál"ulas "ál"ulas en la posición posición de traba!o traba!o de la bomba bomba %&* (modelo). (modelo). *) -ncrementa -ncrementarr sua"emente la "elocidad "elocidad de la bomba %&* hasta hasta * r.p.m. r.p.m. ) El caudal se regula mediante mediante la "ál"ula de descarga descarga y# y# para cada posición posición de esta# controle ue la "elocidad (rpm) se mantenga constante. /omar lecturas de caudal y cabe0ales de succión y descarga para posiciones de la "ál"ula de descarga. 1) 2ebar la bomba bomba %. ' usando la bomba bomba %. * ,) Poner las "ál"ulas "ál"ulas en la posición de traba!o traba!o de la bomba %. ' y apagar la bomba %. * 3) -ncrementa -ncrementarr sua"emente sua"emente la "elocidad de la bomba %. ' hasta * rpm.

) El caudal se regula mediante la "ál"ula de descarga y# para cada posición de esta# controle ue la "elocidad se mantenga

constante. /omar lecturas de caudal y

cabe0ales de succión y descarga para posiciones de la "ál"ula de descarga.

CLC/L&S+ Para la bomba %. *# para cada posición de la "ál"ula de descarga# calcular:

2abe0al total: 4 t (m)

't 0 'des 1 'ad2

Potencia 4idráulica: P 5 ( 5 ) .

P3 0 't 4 2 4 g

6onde : m 7 flu!o másico (8g9seg) g 7 gra"edad (m9seg *)

P2 0 5 4 ! 0 67

Potencia ecánica: P m ( 5 ) . 6onde

4 - 4 !89:;

/ 7 .'3, ; ; 7 ;uer0a en dinamómetro. % 7
Eficiencia:

 0 P3 9 P2

(>)

?sando los resultados obtenidos para la bomba %. * (modelo)# y mediante los grupos adimensionales# estimar los parámetros 4t# @# A# y η para la bomba %. ' (prototipo) traba!ando a ', r.p.m # donde η es la densidad del agua ( 8g 9 m  )

6iámetro del rotor Bomba %. ': '1 mm 6iámetro del rotor Bomba %. *: '' mm

Por análisis dimensional se encuentra ue existen cuatro grupos adimensionales ue definen el comportamiento de una serie de bombas homologas: ♦

Crupo de 2audal

( πQ )

:

πQ

=

Q

 Ν × D

3

♦

Crupo de 2abe0al

♦

Crupo de Potencia

♦

Eficiencia total

(η)

( πH  )

πH 

=

( πP )

πP η

:

=

=

 H × g

( Ν × D )

2

 P 3

 ρ× Ν  × D

5

πQ×πH  πP

!%L ,E ,!&S Y RES/L!,&S+ %&M% -< 7   7?;; B 't P3

M&,EL& r> >2  F

%&M% -< = 7;;; @alores esti2ados B 't P3

r>p>2 PR&!&!IP& @alores eA eri2entales B 't P3  F

GRFIC&S+ ♦

Craficar 4t # P5 y η "ersus D@ estimadas y las experimentales ( para esa "elocidad :* r.p.m. ) de la bomba %. '

PREG/-!S E*L/!I*S + ') F2ómo se define la "elocidad específica de una bomba y ué importancia tiene en la selección de la misma. FEs un parámetro adimensionalG Expliue. *) FExiste alguna

diferencia entre las

cur"as

estimadas

y

las

respecti"as

experimentales de la bomba prototipoG Hi es afirmati"o# expliue a ue factores se debe. ) F2uáles serían las "enta!as de tener las cur"as características de una bomba en forma adimensionalG 1) 6efina el parámetro adimensional de ca"itación. ,) ?tili0ando el análisis adimensional# dedu0ca los grupos adimensionales de caudal# de cabe0al y de potencia para bombas. 3) I ué se debe ue las eficiencias estimada y real difierenG ) FI ué "elocidad debería girar la bomba modelo para ue se pueda cumplir la seme!an0a dinámica con la bomba prototipo en la práctica ue ?d. reali0óG