Laboratorio de Mecnica de Fluidos

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Contenido

HYPERLINK \l "_Toc411443237" 1. OBJETIVO2

HYPERLINK \l "_Toc411443238" 2. ECUACIONES.2

HYPERLINK \l "_Toc411443239" 3. RESULTADOS2

HYPERLINK \l "_Toc411443240" 4. PREGUNTAS2

HYPERLINK \l "_Toc411443241" 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES6

HYPERLINK \l "_Toc411443242" 6. BIBLIOGRAFA7

1. OBJETIVO

Caracterizar las generalidades de una bomba centrfuga y compararlas con las de otros tipos de bombas.

2. ECUACIONES.

Potencia de ingreso a la bomba = P1= 2 .N.T (watts)

N = Velocidad del motor en RPS T = Torque = 0,16 F (N.m)

F = Carga (N) aplicada en el motor por el brazo del dinammetro

.

Potencia desarrollada por la bomba = P2 = H mg

m = Caudal msico (Kg/s)

H = Altura desarrollada por la bomba

Test

ENTRADA

SALIDA

N

Fuerza

Torque

P1

Altura

Caudal

P2

(rpm)

(N)

(N.m)

(Watt)

(kN/m2)

(m3 /min.)

(Watt)

1

660

1

0,04

60

12

51

60

2

1030

1,5

0,08

80

20

60

80

3

1260

2

0,2

110

32

66

110

4

1820

2.5

0,72

130

50

72

130

5

2200

3

1,04

1655

70

78

1655

6

2400

4

2.05

180

90

81

180

7

2600

4.5

3.5

200

120

85

200

8

3200

5.5

4.01

220

150

90

220

9

3400

6.5

4.56

240

190

92

240

Tabla 1. Datos obtenidos en la practica

4. PREGUNTAS

Defina

Altura total dinmica: Representado por la diferencia del nivel mximo de las aguas en el sitio de llegada (nivel mximo de descarga al reservorio) y el nivel dinmico del pozo incluido las prdidas de carga totales (friccin y locales) desarrolladas durante la succin y descarga. Tambin se obtiene por la sumatoria de la altura de impulsin mas altura de succin.

Cabeza neta de succin positiva: La cabeza de succin neta positiva (Net Positive Suction Head, por sus siglas en ingls) es un parmetro de suma importancia en el funcionamiento de una bomba. Se relaciona con la presin del fluido a la entrada de la bomba y por lo tanto influye en el fenmeno de la cavitacin.

Isoeficiencia: Si es posible probar una bomba para diferentes velocidades, la relacin H/Q para cada velocidad puede ser graficada como se muestra en la figura 7. Si los valores de eficiencia para los puntos probados se ubican en las curvas H/Q, entonces las lneas de igual eficiencia se pueden dibujar como se observa y son conocidas como curvas de isoeficiencia. De esta manera se muestra en un slo diagrama la relacin entre cabeza, descarga, velocidad y eficiencia.

En un solo grfico:

Graficar en funcin del caudal: Altura, Potencia de salida, Eficiencia.

Figura1. Grafico General

Grafique las curvas de Isoeficiencia.

Figura 2. Curva Isoeficiencia

Defina la zona ptima de trabajo para una bomba centrfuga

El flujo entra a la bomba a travs del centro o ojo del rodete y el fluido gana energa a medida que las paletas del rodete lo transportan hacia fuera en direccin radial. Esta aceleracin produce un apreciable aumento de energa de presin y cintica, lo cual es debido a la forma de caracol de la voluta para generar un incremento gradual en el rea de flujo de tal manera que la energa cintica a la salida del rodete se convierte en cabeza de presin a la salida.

Potencia hidrulica

Es muy habitual en el transporte de fluidos utilizar elementos mecnicos que aportan energa y presin al mismo para favorecer o incluso posibilitar su movimiento y transporte. Estos elementos reciben el nombre de bombas hidrulicas. Uno de los parmetros ms importantes de estos mecanismos es lo que llamaremos potencia hidrulica.

Consulte los fenmenos indeseables que se pueden manifestar en una bomba centrfuga

La cavitacin es un fenmeno indeseable que puede ocurrir durante el funcionamiento de las bombas centrfugas. Es importante sealar que la cavitacin se produce debido a algn error durante el diseo del sistema de bombeo.

Grafique los elementos constitutivos de un diseo general para la operacin de una bomba

Figura 3. Partes de una Bomba

Centrfuga

La centrfuga es un instrumento de laboratorio que a sido diseada para utilizar la fuerza centrfuga que se genera en los movimientos de rotacin, con el fin de separar los elementos constituyentes de una mezcla. Existe una amplia diversidad de centrfugas para poder atender necesidades especficas de la industria y la investigacin.

Sello mecnico

Los cierres o sellos mecnicos son elementos de estanqueidad situados entre el eje rotante y la parte fija de dispositivos rotativos que trabajan con fluidos. Su aplicacin ms habitual es en bombas. Los sellos mecnicos se disearon para reemplazar a las empaquetaduras o estopadas, aportan grandes ventajas competitivas como la prctica inexistencia de fugas, la reduccin de friccin que evita el desgaste del eje y la consiguiente prdida de potencia, la disminucin en los tiempos y costes de mantenimiento, y la posibilidad de trabajar en altas presiones.

Prensaestopa

Un dispositivo diseado para adherir y asegurar el extremo de un cable al equipo por medios apropiados para el tipo y descripcin de cable para el cual se dise, incluyendo la medida para realizar la conexin elctrica al blindaje o trenzado o cubierta de plomo o aluminio del cable, si la tuviera

Consulte las leyes de afinidad de una bomba centrfuga

Las leyes de afinidad expresan la relacin matemtica que existe entre el caudal, la velocidad de la bomba (rpm), la altura y el consumo de energa para el caso de bombas centrfugas. Las leyes muestran que incluso una pequea reduccin en el caudal se convertir en reducciones importantes de potencia y, por tanto, de consumos energticos. Las leyes son la base de los ahorros energticos.

Cuando se modifica una de las variables involucradas en el rendimiento de la bomba, las otras variables se pueden calcular utilizando la ley de afinidad.

Q1/Q2 = n1/n2

H1/H2 = (n1/n2)2

P1/P2 = (n1/n2)3

Q = caudal [m3/h]

n = velocidad de la bomba [rpm]

H = altura [bar]

P = potencia [kW]

Las frmulas muestran que si se disminuye la velocidad de la bomba en un 50%, el caudal tambin se reducir en un 50%. La altura se reducir al 25%, y el consumo de energa se reducir al 12,5%.

Figura 4. Leyes de afinidad

Velocidad especfica

Es un parmetro adimensional que se utiliza para caracterizar la velocidad turbomaquinaria. Prctica comercial e industrial comn crea resultados acotados que son de igual valor. Uno de los usos ms valiosos de la velocidad especfica es la aplicacin de este parmetro en las bombas para definir la velocidad especfica de succin, es un nmero adimensional cuasi utilizado para clasificar impulsores de la bomba en cuanto a su tipo y proporciones

Grafique los vectores velocidad en un impulsor de una bomba centrfuga

C1

W1

1

U1

Figura 5. Vectores de Velocidad

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La potencia de entrada siempre va a ser menos que la potencia de salida, se debe a que en el transcurso de la operacin se pierde potencia ya sea por los accesorios, el fluido, etc.A pesar de que la potencia de salida es directamente proporcional al caudal que circula, no se debe aumentar la capacidad de una bomba deliberadamente, ya que si sobrepasa lo nico que se conseguir ser un gasto injustificado, ms no aumento en la potencia de salida.Realizar el mantenimiento y calibracin de los equipos de laboratorio para poder obtener datos lo ms cercanos a la realidad posible.El lquido no debe vaporizarse en la lnea de succin ya que esto ocasionara cavitacin y daara el impulsor.

La eficiencia del equipo aumenta a medida que aumenta la potencia de entrada y salida y el caudal. A pesar de que la altura no cambia conforme vara el caudal, es un parmetro que influye en la eficiencia de la bomba, por lo tanto debe ser controlado.

6. BIBLIOGRAFA

Obtenido de : http://www.unet.edu.ve/~maqflu/doc/LAB-1-95.htmObtenido de : http://www.imo-pump.com/servicemanuals/SRM00046spanish.pdfObtenido de : http://www.instrumentosdelaboratorio.net/2012/05/centrifuga.htmlObtenido de : http://www.lidering.com/families/sellos-mecanicos/Obtenido de : http://www.texca.com/publicaciones/tdcables.htmObtenido de : cbs.grundfos.com/BGE_Spain/lexica/SG_Laws_of_affinity.htmlObtenido de : http://campodocs.com/articulos-utiles/article_121794.html