TAREA I
Dr. Mauricio Carrillo García 1.
Calcular Calcular la potencia potencia eléctrica eléctrica que se puede puede obtener obtener en el sistema sistema mostrado mostrado en la figura figura en HP, HP, CV !". #i la eficiencia del motor $idr%ulico o turbina es de &&', &&', del generador de ()'. *a carga bruta disponible total es H + 11)metros 11)metros gross $ead-, la tubería de alimentacin es de acero f+).)/0- de 1) pulgadas- de di%metro con una longitud de 1/)m a la entrada de la turbina, la entrada tiene re2illas con un coeficiente !e+).3, dos cur4as con coeficiente de !5 de cur4a de ).)0 cada uno una 4%l4ula !4 + 3, 6ltura de la turbinas al desfogue del río 7 m + 89, para un gasto de /)) litros por segundo.
/.
*a instalaci instalacin n $idroeléctrica $idroeléctrica,, con la geomet geometría ría de la figura, figura, abastece abastece a una casa casa de m%quina m%quinas s un gasto gasto de &.(& &.(& m0:s. *a instalac instalacin in consta consta de una galería galería con acabad acabado o interi interior or de cement cemento o de 0m de di%metro di%metro *g+;7))m, *g+;7))m, c%mara de oscilacin oscilacin una tubería de acero soldado, soldado, nue4o de 1.7)m 1.7)m de di%metro *t+&<)m. *t+&<)m. Determinar a- la carga neta sobre las m%quinas= b- la potencia neta de !" que produce el sistema si las m%quinas tienen una eficiencia de &/' = c- la eficiencia de todo el sistema, d- el ni4el de la superficie del agua en la c%mara c%mara de oscilacin oscilacin que, para condiciones condiciones de flu2o permanente, permanente, act>a como simple tubo pie?ométrico, desprecie pérdidas locali?adas, ele4. 4aso 0/(.))m ele4. casa de m%quinas 13).0)m.
0.
@na bomba bomba de /7 /7 CV de potenc potencia ia de 37' 37' de eficienci eficiencia, a, debe de abastecer abastecer un gasto gasto de
;.
@na @na bomb bomba a etr etrae ae agu agua a + ).)1 ).)11 1/ cm /:s- desde un c%rcamo la entrega a un tanque ele4ado, por una tubería de 0&1 m de longitud 1)/ mm de di%metro- de fierro fundido asfaltado. *a tubería de succin es 4ertical, de 1.30 m de longitud esta equipada con una 4%l4ula de pie. El tubo de descarga contiene dos codos regulares con bridas B:D + 1.;, una 4%l4ula de c$ecF una 4%l4ula de compuerta. Determinar la carga de succin $ s antes de la bomba-, la carga de bombeo $ d la lectura en el manmetro del lado de la descarga Pd, cuando el gasto sea de 373 l:min. Calcular la potencia en HP CV de la bomba si esta tiene una eficiencia del &)'.
7.
@na bomba centrífuga con 3))mm de di%metro de impulsor gira a 1&)) BPM, el agua entra sin remolino el %ngulo entre la 4elocidad de salida tangencial la absoluta es de <) grados, la carga real que produce la bomba es de 13m. Encuentre la eficiencia $idr%ulica si la 4elocidad absoluta de salida es de < m:s.
<.
Dibu2e la cur4a cargagasto para una bomba centrífuga que tiene un impulsor con r+77mm, r 1+11)mm, b+/3.7mm, b 1+//mm, + 10)) rpm I+00 grados.
3.
@na bomba centrífuga tiene un impulsor con dimensiones r+37mm, r 1+17)mm, b+7)mm, b 1+0)mm, I+0) )+J, para una descarga de 3) l:s entrada sin c$oques, calculeK a- 4elocidad de rotacin, b- la carga, c- el par o torque, d- la potencia, desprecie las pérdidas
&.
@na bomba centrífuga con un impulsor con dimensiones r+/, r 1+7, b+0, b 1+1.7, I+<)), bombea < pies c>bicos por segundocfs- contra una carga de <;L pies-. Determine el %ngulo entre la 4elocidad V la prolongacin @ en la entrada J, la 4elocidad de rotacin , el incremento de presin a tra4és del impulsor. #uponga no pérdidas en la entrada flu2o sin c$oques entrada absoluta radial-
(.
@na bomba descarga un gasto de 0)) l:s contra una carga de /)) metros, calcule la 4elocidad específica a 137) rpm
1). @na bomba radial descarga /))) gpm contra una carga de (7) ft pies-, calcule la 4elocidad rotati4a pr%ctica mínima. 11. @na bomba radial debe de descargar un gasto de 0)) gpm, contra una carga de 0) ft, calcule la 4elocidad de rotacin de operacin. 1/. @na bomba radial operando a m%ima eficiencia requiere descargar /<) gpm contra una carga de 1/(ft a una 4elocidad rotati4a de /1)) rpm. Encuentre el n>mero requerido de pasos impulsores-. use la cur4a de 4elocidad específica contra eficiencia10. El 4alor del P#H-min para una bomba dado por el fabricante es de /)ft. #e bombea agua de un depsito a ra?n de /7cfs. El ni4el del depsito es de < ft deba2o de la bomba, la presin atmosférica del lugar es de 1;.3 psi libras:pulgada cuadrada- la temperatura del agua es de ;) ), si las pérdidas totales de carga en el tubo de succin son de ; ft, N l a bomba esta libre de ca4itacinO. 1;. @na bomba operando a 1<)) rpm, descarga 1&( l:s contra un carga de ;3.)0m, Determine la eficiencia aproimada de la bomba use cur4a s17. Para una bomba centrífuga con 4elocidad nominal +1;7)rpm, El líquido bombeado es agua a /0 )C, la tubería de succin la de descarga son & < pulgadas- respecti4amente. *os datos medidos una prueba de laboratorio a la bomba son dados en la tabla, el motor traba2a a ;;) V 4oltios-, 0fases, con un factor de potencia de ).&37 eficiencia constante de ()'. Calcule la carga total neta la eficiencia generada por la bomba para un gasto de 1)))gpm. Dibu2e la carga, potencia eficiencia como funcin del gasto de la bomba
cur4a característica. btenga su 4elocidad específica la ecuacin para su representacin general de la bomba H+H )Q6R/-, el manmetro en la descarga esta a 0 pies arriba del centro de la bomba el 4acumetro en la succin a 1 pie sobre el e2e de la bomba.
Gasto gpm) 7)) &)) 1))) 11)) 1/)) 1;)) 17))
#uccin psi0.3 ;./ ;.3 7.3 <./ <.3 3.3 &.;
S69*6 1 Descargapsi70.0 ;&.0 ;/.0 0;.0 01.0 /3.0 17.0 )3.0
Corriente 61( /& 0; 0( ;1 ;1 ;7 ;&
Vel. rpm1;7) 1;;7 1;;( 1;7) 1;;3 1;7/ 1;7) 1;70
1<. @na bomba centrífuga radial de agua esta diseTada para girar a 1;7) rpm con entrada radial en los alabes del impulsor. El caudal de punto ptimo es de 1<)))) l:$r. De esta bomba se conocen las siguientes características geométricasK relacin de di%metros en la entrada salida D 1:D + /, Di%metro de salida del impulsor es de 0))mm, anc$o de boca de salida b 1+/)mm, %ngulo de salida de los alabes I+;7 ), se sabe adem%s que para el punto ptimo de funcionamientoK rendimiento manométrico &)', rendimiento 4olumétrico ()', rendimiento mec%nico &7'. Desprecie el espesor de los alabes de tal forma que las componentes 4elocidad radial absoluta sea constante en la entrada salida del impulsor. *a tubería de succin descarga son iguales los e2es de las bridas de entrada salida de la bomba se $aan en la misma cota. @n manmetro conectado en la entrada de la bomba marca una presin absoluta de 0)7 mm de columna de mercurio mm c.m.- para el caudal indicado, calcularK a- analíticamente el %ngulo de entrada de los alabes, 4elocidades periféricas @, @ 1, 4elocidad radial 4 1r , 41t, b- tra?ar los tri%ngulos de 4elocidades, ccalcular la altura de Euler la carga manométrica, d- potencia interna de la bomba, e- potencia de accionamiento, f- presin din%mica est%tica del impulsor, g-lectura del manmetro de salida. 13. @n manmetro diferencial de mercurio con BL 5$-+3))mm c.m. columna de mercurio Hg-, esta conectado a una tubería de succin de 1))mm de di%metro a la de descarga de &)mm de di%metro de una bomba. El centro de la tubería de succin esta 0))mm deba2o de la tubería de descarga. Para un gasto de <) l:s, calcule la carga desarrollada por la bomba
