LABORATORIO DE NERGIA I
CONTENIDO I.
INTRODUCCION.................... INTRODUCCION........................................ ........................................ ................................................ ............................ 2
II. II. PLAN PLANTE TEAM AMIE IENT NTO O DEL DEL PRO PROBL BLEM EMA: A:.............................................................2 III.
OBJETIVOS.............................................................................................2
i.
Objetivo pr principal: ......................................................................................2
ii. ii.
Obje Ob jeti tivo vo ec! ec!n" n"ar ario io: :.................................................................................2
IV. IV. i.
MATERIALES MATERIALES Y METODOS......................... METODOS............................................. ........................................... ......................... ..3 3 UNIDAD DE INSTRUCCIÓN DE EXPERIENCIA...................... EXPERIENCIA..........................................3 ....................3
ii.
PRO#EDIMIENTOS..................................................................................5
iv.
TAB$LA#ION DE DATOS .........................................................................6
v.
ANALISIS DEL CÁLCULO.................... CÁLCULO....................................... ................................. ............................ ...................... ........ 7
vi.
TAB$LA $LA#ION #ION DE RES$ ES$LTADO DOS S ................................................................9
i.
GRAICOS.......................... GRAICOS.............................................. ....................................................... ............................................. .......... !"
vii.
#ON#L$SIONES:...................................................................................!!
viii. ii.
RE#O RE#OME MEND NDA# A#IO IONE NES: S:...........................................................................!!
i%.
BIBLIO&RA'IA.....................................................................................!2
#. ANEXOS$............. ANEXOS$................................. ........................................ ........................................ ........................................ ........................ .... !2
IME UNAC 2"!6%B
P&'i() !
LABORATORIO DE NERGIA I
I.
INTRODUCCION
A( co)o en la e%periencia "e ena*o co)pleto "e !na bo)ba centri+!,a e "eter)in- la c!rva caracter(tica !e re,(an co)porta)iento "el +!nciona)iento "e la bo)ba bajo cierto par/)etro co)o a "i+erente revol!cione * variacione "e ca!"al !e no p!"ieron per)itir anali0ar "ic1o +!nciona)iento a trav2 "e ! c!rva caracter(tica "e la )i)a )anera e reali0- el et!"io "e !n ventila"or centri+!,o !e trabaja en ve0 "e !tancia li!i"a co)o i trabaja la bo)ba centri+!,a en ca)bio ete lo 1ace con +l!i"o ,aeoo co)o el aire p!eto !e !n ventila"or no "eja "e er !na )/!ina rotativa 1i"r/!lica c!*o +l!i"o bo)bea"o e enc!entra en +ae ,aeoa. Po"e)o "e+inirla co)o !na t!rbo )/!ina !e !tili0a la ener,(a tran)iti"a a ! eje "e rotaci-n con el +in "e ,enerar la prei-n necearia para )antener !n ca!"al contin!o "el +l!i"o !e la atraviea3 ,eneral)ente aire.
II.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
4#-)o "eter)inar el co)porta)iento "el +!nciona)iento "e !n ventila"or a trav2 "e la variaci-n "e "o par/)etro !e 1acen variar "ic1o +r!nci)iento co)o !e on la rp) * ca!"al5 OBJETIVOS
III.
i.
Objetivo princip!: Deter)inar la c!rva caracter(tica "e +!nciona)iento "e !n ventila"or centr(+!,o.
ii.
Objetivo" "ec#n$rio": •
• •
Deter)inar lo par/)etro !e caracteri0an el +!nciona)iento "el ventila"or co)o la potencia 1i"r/!lica3 potencia al eje3 ca!"al3 alt!ra 6til * e+iciencia. Di+erenciar entre prei-n et/tica * "in/)ica #o)pren"er el +r!nci)iento "e lo intr!)ento !e )i"en "ic1o par/)etro co)o el t!bo "e pran"tl * el ane)-)etro.
IME UNAC 2"!6%B
P&'i() 2
LABORATORIO DE NERGIA I
IV.
MATERIALES % METODOS
i.
Uni$$e" $e in"tr#cci&n
Ventila"or centri+!,o acopla"o a !n )otor el2ctrico "e 7 8P D!cto "e 1ierro ,alvani0a"o )onta"o a la boca "e i)p!li-n.
T!bo "e Pran"tl
Motor El2ctr ic o
Man-)etro "i+erencial en $ #ono o v/lv!la "e +l!jo Tablero "e control.
IME UNAC 2"!6%B
P&'i() 3
LABORATORIO DE NERGIA I
ii.
PROCEDIMIENTOS
9. Encen"er el )otor * +ijar el r2,i)en "e operaci-n "el ventila"or 7. 'ijare !e el obt!ra"or "el t!bo "e pran"tl ete en el centro "e /rea tranveral "e "!cto "on"e circ!la el aire. . Marcar "e 1ata 99 poicione el cono re,!la"or "e aire. ;. Para ca"a poici-n "el cono3 to)ar lo i,!iente "ato: prei-n total3 prei-n "in/)ica3 voltaje3 a)peraje * la PRM ala !e ,ira el )otor. <. Repetir lo pao 7 * para la otra RPM "e operaci-n "el ventila"or. =. $na ve0 reali0a"a la e%periencia llevar la veloci"a" "e rotaci-n al )(ni)o * apa,ar el )otor.
iii.
TABULACION DE DATOS > Te'pert#r $e! ire: () *C
+ Te'pert#r $e! ,#: () *C + Den"i$$ $e! ,#: --.* /,0'1 + Pre"i&n t'o"23ric: )*).1 /P N1 = 1195 RPM Hest
(mm H2O)
N1
VOLTA JE (V)
mm H2O)
!"2.3 " N2 = 1000 7 RPM
1
3 Hest
2N2
(mm 6 H2O)
3 4 1 5 2
Hdin(
3
!2 " 23 2
65 ( Hdin
!"2.7 VOLTA
mm JE (V) 57 !"3.3 H2O)
5" 56.5 2/ 53
AMPER AJE (A)
5.3 5.55 AMPER AJE (A) 5.6/
!"3.9 93./ !"5.3 9.!
5./3 .// 6.27 .99
5
/
9.5
5.!"
!
95
5.2
96.
5.62
4
!"
i*+%,()- 2"!6 5
23
23 P&'i()
LABORATORIO DE NERGIA I
N3 = 1000 RPM N4 = 900 RPM Hest Hdin( VOLTA Hest VOLTA Hdin( (mm mm JE (mm mm JE (V) (V) H 2O) 2O) H H2O) H2O)
N1 N3 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5
iv.
" " 2 ! 3 6 7 2" !/
7 3/ ! 35 39 32 32 26 !/ !6
/.! 72.! /.2 76.2 /.5 76.6 /5.! 76.9 /6.2 77.9
AMPER AMPER AJE AJE (A) (A)
." .!" ./ .! .56 .23 .7" .3" 5 .5/
ANALISIS DEL C4LCULO
PARA EL PRIMER J$E&O DE DATOS :
N1= 1195 RPM Hdin(
Hest
N2 1
(mm H2O)
mm H2O)
7
"
1. C!c#!o $e ! $en"i$$ $e ire
ρaire
:
P0 101.3 KPa ρaire = = R aire x T 0 0.287 KJ x 294 K Kg K
i*+%,()- 2"!6
P&'i() 5
VOLTA JE (V)
AMPER AJE (A)
!"2.3
5.3
LABORATORIO DE NERGIA I ρaire =1.2
kg m
3
7. C!c#!o $e ! V max : V max =
V max =0
3.
√ ( )( 2
(g )
∆ hdin ρ agua 1000
ρ aire
)√
−1 =
(
2 9.81
)
( )( 0
998.08
1000
1.2
m s
C!c#!o $e ! V media : V media =k V max D-n"e: 2
k =
2n
( n + 1 ) ( 2 n+1 )
pero asumiendofujo turbulento n =7
k =0.816
Entonce:
V media =( 0.816 ) ( 0 )
V media =0
m s
4. C!c#!o $e! Q=V media x
Q=0 x
π 4
π 4
Q:
( ϕ ) , ϕ❑=17 m 2
( 0.17 ) 2
Q=0 m / s
5. C!c#!o $e ! ! " : i*+%,()- 2"!6
P&'i() 6
)
−1
LABORATORIO DE NERGIA I ! " = ∆ hdin + ∆ hest
! " =0 + 74 mm ! 2 #
Pero$
∆ h aire= ∆ hagua x
ρagua ρaire
=0.074 x
998.08 1.2
∆ h aire= ! " =61.55 mde aire
6.
C!c#!o $e ! PV :
P V = ρaire g ! " =(1.2 )( 9.81 )( 61.55 )
PV =724.57 Pa
7.
C!c#!o $e ! P ! : P ! = P V x
P ! =0 $atts
8.
C!c#!o $e ! Pele :
% x √ 3 =¿( 102.3 )( 5.43 )( 0.8 ) √ 3 Pele =Vx & x cos ¿
#oni"eran"o ,eneral)ente$
cos %
=0.8
Pele =769.71 $atts
9.
C!c#!o $e ! Peje : Peje =nmotor Pele =( 0.85 ) (769.71 ) Peje =654.25 $atts
i*+%,()- 2"!6
P&'i() 7
Q =( 724.57 )( 0 )
LABORATORIO DE NERGIA I D0(1+
10.
nmotor =0.85
C!c#!o $e !
e2icienci $e! ,r#po N, :
P ! 0 'g= x 100 = 769.71 P ele 'g =0
i*+%,()- 2"!6
P&'i() /
LABORATORIO DE NERGIA I
V.
TABULACION DE RESULTADOS N): ))-5 RPM
Q (m3s)
H! (m "i#e)
P$ (P")
P H (%)
" ".!29 ".!/3 ".259 ".359
6!.55 56.56 52. 5!.57 2.2
72.57 665./2 6!6./5 6"7."/ 99.37
" /5./9 !!2.// !57.23 !79.27
P
e&e
P
e'e
(%)
(%)
769.7! 7/9.79 /!3."2 /39.33 9!./
65.25 67!.32 69!."7 7!3.3 777.6!
N ()
" !".// !3.// !/.73 !9.6
N): ))** RPM Q (m3s)
H! (m "i#e)
P$ (P")
P H (%)
" ".!"5 ".!67 ".237 ".359
6.99 5.75 ."/ 2.2 3/.26
553.!7 53/.57 5!/.9! 99.37 5".
" 56.55 /6.66 !!/.35 !6!.69
P
e&e
P
e'e
(%)
(%)
63.27 65".6 667./! 6/9.77 75".7
539.!3 553." 567.6 5/6.3! 63/."9
N ()
" /.69 !2.9/ !7.!6 2!.5
N): )*** RPM
N): -** RPM Q (m3s)
" ".!"5 ".!9 ".!/3 ".33
H! H!(m (m "i#e) "i#e)
P$ (P") P H (%) P$ (P") P H (%)
P e&e
P
(%)
(%)
e'e
7 2.66 2.33 37 3.63
553.2/ 5"2.22/ 9/.26 35.5 "7.7!
" 52.73 7.2 79.69 !36.!/
5!2.79 522.6/ 533.92 55.2! 597.2!
35./3 !.2/ 53./3 7!."/ 5"7.63
3!.6! 29.9 29.!! 27.5 25.2/
372."7 352./ 32.7 323.!! 332.9
" 26. 3.!/ 63.97 !"5.53
"9.6! 37.!3 /.97 5/.!9 9.37
3/.!7 3/.!7 3/!.63 3/9.6 2".22
N () N ()
" !"."9 !3.9 !.3/ 22./
Q (m3s)
" "."75 ".!26 ".!9/ ".3!7
i*+%,()- 2"!6
P&'i() 9
" 6."5 9.62 !3.96 2!.35
LABORATORIO DE NERGIA I VI.
GRAFICOS
Hu vs Q 7" 6" 5" !!95 RPM !!"" RPM !""" RPM 9"" RPM
"
Hu ( #$%&" 3" 2" !" " " "."5 ".! ".!5 ".2 ".25 ".3 ".35 ".
Q (3!s"
PH VS Q 2"" !5"
PH ('ATTS"
!!95 RPM !!"" RPM !""" RPM 9"" RPM
!"" 5" " " "."5 ".! ".!5 ".2 ".25 ".3 ".35 ".
Q (3!s"
i*+%,()- 2"!6
P&'i() !"
LABORATORIO DE NERGIA I
)
vs Q
25 2" !!95 RPM !!"" RPM !""" RPM 9"" RPM
!5
) * !" 5 " "
"."5 ".! ".!5 ".2 ".25 ".3 ".35 ".
Q (3!s"
VII.
CONCLUSIONES:
De ac!er"o al a ,ra+ica obteni"a * lo cac!lo reali0a"o e p!"e oberva r !e la e+iciencia on )!* baja por lo !e e po"r(a !poner !e e "ebe a !na )ala to)a "e "ato o "ebi"o a !e e ,enera )!c1a p2r"i"a en no olo en el "!cto i no en el )otor * el ventila"or por el pao "e lo a?o ete e 1a "e,ata"o. @6ONORIO MENENDE7 ADRIAN .
Se p!"o "eter)inar la c!rva !e caracteri0an el +!nciona)iento "e ventila"or centri+!,o !e on pareci"a o )arcan la )i)a ten"encia a la "e !na bo)ba centri+!,a a!n!e cabe recalcar !e no e to)aron en c!enta a per"i"a !e e ,eneran en el "!cto !e po"r(a )o"i+icar "ic1a c!rva . 8BRAVO MASCARO 6U9O.
La potencia aborbi"a por el eje "el ventila"or o potencia al +reno e la potencia !e neceita el ventila"or para reali0ar !na "eter)ina"a canti"a" "e trabajo. E i,!al a la potencia 1i"r/!lica o potencia !e neceita el ventila"or para i)p!lar el aire3 )/ la potencia con!)i"a en ro0a)iento. 8TIBURCIO 6IDAL9O VICTOR. Se p!"o oberva en lo ,r/+ico "e e+icacia * ca!"al !e La p2r"i"a por car,a on
"irecta)ente proporcionale a la veloci"a" )e"ia "el +l!jo * por lo tanto proporcionale a la rp) "el ventila"or. 8PALOMINO CUSCANO JESUS
i*+%,()- 2"!6
P&'i() !!
LABORATORIO DE NERGIA I
VIII. RECOMENDACIONES: Al )o)ento "e to)ar la )e"i"a "el )an-)etro "i+erencial e "eber(a !jetar en "!cto p!e "ebi"o a la vibracione "el )otor * el ventila"or eta vibracione per)iten to)ar !na )e"ici-n "el "enivel "e alt!ra !e )ara el )an-)etro "i+erencial. Tener c!i"a"o "e no atraveare en la ali"a "el "!cto "on"e e "ecar,a e aire c!an"o et2 en +!nciona)iento p!e e crea !na barrera para la ali"a "el aire * eto a+ecta en la )e"i"a "el "enivel "e alt!ra "e lo )an-)etro "i+erencial.
I.
BIBLIO9RA;IA
ME#CNI#A DE 'L$IDOS =TA EDI#IN ROBERT MOTT. VARIABILIDAD DEL #OMPORTAMIENTO DE LOS 'L$JOS VIS#OSOS EN LAS REDES DE DISTRIB$#IN 8IDRA$LI#A SOMETIDAS A PRESIFNG>IN&.ALEJOS HELAA JOR&E MAN$AL DEL IN&ENIERO $KMI#O3 PERR M# &RA 8ILL3 SETA EDI#IN. ME#ANI#A DE 'L$IDOS3 IRVIN& 8. S8AMES3 RA EDI#IN3 M#&RA>8ILL3 #OLOMBIA 9<
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