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Universidad Nacional Del Altiplano. Facultad: Ingeniería Química

“Evaluación de la potencia y eficiencia de una bomba por método

físico-mecánico. Bomba centrífuga”.

I. OBJETIVO:

Determinación de las curvas características del caudal máximo que puede generar la bomba de manera teórica y la potencia en teoría, que definen a la bomba en todo su aspecto.

A través de estas curvas se realiza la selección del equipo.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:

I.1 BOMBAS RADIALESLos rodetes radiales pueden ser de tres tipos:

Rodete Abierto Rodete Semicerrado. Rodete Cerrado

El líquido que entra axialmente por un tubo de aspiración A ataca al rodete R radialmente y es impulsado hacia afuera absorbiendo simultáneamente cierta energía de este. La explicación usual de que el líquido es impulsado por fuerzas centrifugas, no es correcta, constituyendo estas solo una parte de la energía total cedida al fluido. A la salida del rodete reina una presión elevada y además una velocidad de corriente alta. Para que esta velocidad se transforme parcialmente en presión, se coloca alrededor de la rueda móvil una caja envolvente C que forma un difusor, o sea un canal que se va ensanchando gradualmente. A causa de su forma característica se la llama caja espiral.

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Universidad Nacional Del Altiplano (UNA – PUNO)Facultad Ingeniería Química

Escuela Profesional Ingeniería Química

INFORME N°1Tema: “Evaluación de la potencia y eficiencia de una bomba por métodofísico-mecánico. Bomba centrífuga”.Curso: Maquinaria Industrial Y Selección De Equipos.Estudiante: Elmer Leonel, Belizario Mamani.Docente: Ing. Msc. Norberto, Miranda Zea.Fecha: /06/2015.

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Representación gráfica y esquemática de una bomba radial de tipo estándar en el corte meridional (a) y el transversal (b)

I.2 Bombas Acopladas DirectamenteEstas combinan la bomba y su motor en una sola unidad, proporcionando una bomba compacta, maciza y eficiente.

I.3 Clasificación De Bombas:Siendo tan variados los tipos de bombas que existen, es muy necesaria hacer una adecuada clasificación.

I.3.1 DESPLAZAMIENTO POSITIVOI.3.1.1 Rotatorias

De engranajes. De paleta. De tornillo. De Cavidad Progresiva. De lóbulo o alabe.

I.3.1.2 Reciprocantes De pistón. De inmersión. De diafragma.

I.3.2 CINETICAS De flujo radial (centrifugado). De flujo axial (de impulsor). De flujo mixto.

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III. Evaluación y Cálculos:

1. Se obtuvieron los siguientes datos en la práctica de laboratorio (LUPU).

B1 = 50°

B2 = 44°

N = 3450RPM

r1 = 1.7 cm = 0.017m

r2 = 7 cm = 0.07m

b1 = 4mm = 0.004m

b2 = 2.4mm = 0.0024m

T = 15°C

2. Calculo de W.

w=N∗2∗π

w=3450rpm∗2∗π∗1m

60 s

w=361.283revs

3. Calculo de Ui

Ui=w∗r 1

Ui=361.283revs

∗0.017m

Ui=6.142ms

4. Cálculo del valor de Vi despejando de la siguiente ecuación:

tang (B1)= ViUi

Vi=Ui∗tang ( B1 )

Vi=6.142ms∗tang (50 ° )

Vi=7.319ms

5. Teniendo en cuenta lo siguiente α 1=1 porque es 90°. Por lo tanto se tiene la

siguiente relación.

V 1=Vn 1=7.319ms

6. Calculo de la b1y b2.

Q=Vni 1 A 1

Q=Vn 1∗2∗π∗r1∗b1

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Q=7.319ms∗2∗π∗0.017m∗0.004 m

Q=3.127∗10−3 m3

s

6.1 Por la ley de la continuidad.

Q=Vni∗A 2

Q=Vn 2∗2∗π∗r2∗b2

Vn 2= Q2∗π∗r2∗b2

Vn 2=3.127∗10−3 m3

s2∗π∗0.07∗0.0024

Vn 2=2.962∗ms

6.2 Velocidad de inpulsion.

U 2=w∗r2

U 2=361.283revs

∗0.07m

U 2=25.289ms

6.3 Velocidad de fluyo en el punto 2.

tang (B 2 )= Vn2U 2−Vt 2

Vt 2=U 2− Vn2tang (B 2)

Vt 2=25.289ms−

2.962ms

tang (44 ° )

Vt 2=22.222ms

6.4 Hallando α

α 2=Ctg( Vn 2Vt 2

)

α 2=Ctg( 7.592222.222 )

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α 2=7.59 °

7. Hallando velocidad de descarga V2.

cos (α 2 )=Vt 2V 2

V 2= Vt 2cos (α 2 )

V 2= 22.222cos (7.59 )

V 2=22.4184ms

8. Calculo de carga teórica (Ht).

Ht=U 2∗V 2∗cos (α )

g

Ht=22.289∗22.4184∗cos (7.59)

9.8

Ht=57,34 m

9. Potencia de la bomba.

P=γ∗Ht∗Q

P=9810∗57.34∗0.0018

P=1012.5097 watts

P=1.0125097kw∗1Hp0.7457kw

Potenciadel motor ideal .=1.3577 Hp=1.5 Hp

10. Aumento de presión.

( P 2−P 1 )=(Ht+V 22−V 12

2∗g )∗r

(∆ P )=(57.34+ V 22−V 12

2∗g )∗r

11. Curva teórica carga descarga.

( Ht )=¿

( Ht )=¿

( Ht )=65.265−2444.76∗Q

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( Ht )=a0−a1∗Q

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.0250

10

20

30

40

50

60

70

CURVA TEORICA DE DESCARGA

Caudal (m3/s)

Carg

a to

tal

Ht (m

)

IV. Conclusiones.

Existen también un gran número de otros tipos de bombas alternativas, diseñadas para servicios especializados. Muchas se usan en sistemas hidráulicos industriales, de lubricación, de manejo de químicos, y similares.

Se calcularon parámetros para el diseño como: Cantidad de fluido descargado por unidad de tiempo Aumento de la presión Potencia Rendimiento

V. Bibliografía.

Tyler G. Hicks, BME, Bombas. Su Seleccion y Aplicación Mott R.L, “Mecánica de Fluidos” Sexta Edición, Editorial Pearson prentice-Hall /

Interamericana, México 2001. PERRY CHILTON “Biblioteca Del Ingeniero Químico” - Quinta edición - Editorial

Mc. Graw-Hill – México (1986).

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