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Q s Hm hT hs + hd UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER TALLER DE RETROALIMENTACION – BOMBAS TRABAJO GRUPAL : MAXIMO 5 PERSONAS FECHA DE ENTREGA :ABRIL 5 (FISICO : HOJAS RECICLABLES – DOCUMENTO WORD) HORA DE ENTREGA : 8:10 P.M. 1. Clasificación de las bombas 2. Esquema de una bomba centrifuga y sus partes (principal función de cada una de ellas) 3. Explicar el funcionamiento de una bomba centrifuga. 4. En qué consiste el cebado de una bomba? 5. En qué consiste el golpe de ariete? 6. Graficar : Curva del sistema , curva de una bomba , curva de eficiencia , NPSH disponible, NPSH necesario, Curva de rendimiento. 7. Explique detalladamente la construcción de la curva de eficiencia de una bomba (explicar gráficamente). 8. Identifique la curva y explique los términos : h T , hs y hd 9. Para los sistemas mostrados en las figuras. ¿Cuál debería ser su curva característica?

Trabajo de Bombas 2013-Bga

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Qs

Hm

hT

hs + hd

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERTALLER DE RETROALIMENTACION – BOMBASTRABAJO GRUPAL : MAXIMO 5 PERSONASFECHA DE ENTREGA :ABRIL 5 (FISICO : HOJAS RECICLABLES – DOCUMENTO WORD)HORA DE ENTREGA : 8:10 P.M.

1. Clasificación de las bombas2. Esquema de una bomba centrifuga y sus partes (principal función de cada una

de ellas)3. Explicar el funcionamiento de una bomba centrifuga.4. En qué consiste el cebado de una bomba?5. En qué consiste el golpe de ariete?6. Graficar : Curva del sistema , curva de una bomba , curva de eficiencia , NPSH

disponible, NPSH necesario, Curva de rendimiento.7. Explique detalladamente la construcción de la curva de eficiencia de una

bomba (explicar gráficamente).8. Identifique la curva y explique los términos : hT, hs y hd

9. Para los sistemas mostrados en las figuras. ¿Cuál debería ser su curva característica?

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d)

e)

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10. Las curvas de altura total contra caudal y contra eficiencia son suministradas por los fabricantes de las bombas. La primera de éstas (Q vs. Hm) se conoce como la curva de la bomba. Esquema de las curvas de la bomba y de eficiencia de la bomba. Usualmente estas curvas se obtienen en laboratorio

La curva de altura total (Hm) contra caudal, (Curva de la bomba) para una bomba centrífuga se puede expresar en la siguiente forma funcional:

Los coeficientes A, B y C pueden ser calculados tomando tres puntos (Q, Hm) de la curva del fabricante y resolviendo la ecuación (4.4) para cada uno de ellos. La potencia consumida por una bomba cuando está enviando un caudal Q (en m3/s) con una altura Hm (metros), con una eficiencia conjunta bomba-motor h es:

Los datos suministrados por el fabricante de una bomba son los siguientes:

Hm=AQ2+BQ+C

P=1ηρ Q g H m

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CAUDAL ALTURA(Los) (m)40 83.26 100 63.58 180 11.07 Encuentre la ecuación que describe la curva de operación de la bomba:

11. Los datos de rendimiento de una bomba centrifuga para agua (77°F) se muestran en la siguiente tabla. Construya la curva de eficiencia de la bomba.

Q (GPM) H (ft)0.0 19.04.0 18.58.0 17.012.0 14.516.0 10.520.0 6.024.0 0.0

12. Encuentre una expresión que permita determinar el trabajo efectuado por la bomba.

PARA DAR SOLUCION A LAS SIGUIENTES SITUACIONES PROBELAMA EXPRESE LOS DATOS Y RESPUESTAS EN EL SISTEMA INGLES.

13. Se bombea agua a 20°C desde un pozo que se encuentra a 5 m por debajo de la superficie hasta un tanque elevado y abierto a la atmosfera, donde el nivel del líquido es constantemente de 50 m sobre el nivel de la superficie. Para tal

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efecto se emplea una tubería de 7.5 cm de diámetro interno. Si se tiene 10 Kgf¿kg, de perdidas por fricción, calcule la potencia de la bomba requerida.

14. A través de una tubería horizontal de 5cm de diámetro interno circula metano a razón de 1400 kg/h. el gas entra a la tubería a una presión absoluta de 70 Kgf/cm² y a 68℃ y sale a la presión atmosférica. la tubería es recubierta por un material aislante de manera que la circulación pueda considerarse adiabática.¿Cuál sería la temperatura de salida del metano?Dato: Cp=9.28Kcal/Kmol℃

15. En la siguiente figura se representa una instalación simplificada para transportar desde 1 hasta 2 una disolución salina cuya densidad relativa es de 1.1. Los depósitos son cilíndricos y en la figura se dan los diámetros y las alturas aproximadas de los niveles de líquido medidas sobre un plano horizontal de referencia. Si las pérdidas de energía debido a la fricción son de 5 Kgf∙m/kg, ¿cuál será la potencia de la bomba en caballos de vapor (C.V.) para transportar 7.2 m3 de líquido en una hora?

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16. Una bomba de agua incrementa la presión del agua a través de ella- Se supone que el agua es incompresible. Para cada uno de las siguientes situaciones, indicar como cambia la velocidad promedio del agua en la bomba y comparar la velocidad de entrada y la velocidad de salida. Justificar su respuesta a través de ecuaciones.

a) El diámetro de entrada es mayor al diámetro de salida.b) Los diámetros son igualesc) El diámetro de entrada es menor al diámetro de salida

17. En el caso de bombas el fenómeno de cavitación puede ocurrir tanto en la tubería de succión como en los alabes del impulsor. Esto es particularmente grave en el caso de bombas localizadas por encima del nivel de succión.

La cavitación, en el caso de bombas, además de producir daños físicos y ruidos molestos puede llegar a reducir notablemente el caudal descargado. Con el fin evitar todos estos efectos es necesario "impedir" que la presión a la Entrada de la bomba sea menor que un cierto límite el cual a su vez es influido por Una posterior reducción adicional de presión en el impulsor.

Si ps es la presión a la entrada de la bomba, entonces pabs :

Representa la altura absoluta a la entrada "por encima de la presión de vapor p v". Este término se conoce como altura Neta Positiva de Succión o NPSH (del inglés Net Positive Suction Head):

pa = presión atmosféricapv = presión de vaporHs = altura " manométrica " de succión

Esta última altura está definida de acuerdo con la siguiente ecuación:

ps−pvρg

NPSH=ps−pvρ g

NPSH=paρ g

−H s−pvρ g

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La NPSH que requiere una bomba específica es un dato usualmente suministrado por el fabricante. En caso de que este no exista tiene que ser encontrado en condiciones de laboratorio.Calcular la máxima altura a la que pueda ser colocada la bomba por encima del nivel de la superficie del agua en el tanque de suministro. Suponer que la presión atmosférica es 90000 Pa y que el agua se encuentra a una temperatura de 15ºC.

Datos del problema: NPSH, recomendada por el fabricante de 4.25 m Q = 110 l/s d = 300mm La tubería de succión:

l = 16.5 m ks = 0.0015mm (PVC) km = 2.4, (incluye la entrada, el cheque y el codo).

18. El sistema de tuberías, desde el depósito hasta la bomba, consiste en 10.5 ft de tubo de hierro fundido con un diámetro interior de 4 in y con una altura de rugosidad promedio de 0.02 in. Hay varias perdidas menores: una entrada de bordes agudos (K=0.5), tres codos regulares de 90° embridadas (K=0.3 cada uno) y una válvula de globo embridada totalmente abierta (K=6). Estime el gasto volumétrico máximo (en galones por minuto) que pueden bombearse sin que se genere cavitación. Si el agua estuviera más caliente, ¿se incrementaría o disminuirá este caudal máximo? ¿Por qué? Explique cómo podría aumentarse el caudal máximo a la vez que se evita la cavitación.

emfsss hghhH +++=2v2

s

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19. Explique NPSH disponible y NPSH necesaria y cómo son empleadas para garantizar que no ocurra cavitación en la bomba

Considere el flujo a través de una bomba de agua. Para cada uno de los siguientes enunciados determine si es falso y verdadero (explique su respuesta).

a) Cuando aumenta la temperatura del agua, es probables que ocurra cavitación?b) Cuando aumenta la temperatura del agua , la NPSH disponible aumenta

también.c) Cuando aumenta la temperatura del agua, la NPSH necesaria también

aumenta.d) Cuanto más rápido sea el flujo por una bomba, hay más probabilidad de que

ocurra cavitación.

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20.El funcionamiento de una bomba es función de sus características y de las características del sistema de bombeo. Para encontrar el punto de operación de una bomba, se deben trazar dos curvas, la altura total entregada por la bomba (ha vs. Q) y la curva característica del sistema (hr vs. Q). Ambas curvas se deben trazar en función del caudal y a una velocidad de giro constante. El punto de operación es la intersección de estas dos curvas. El caudal y la altura de operación de la bomba, se determinan hallando dicha intersección, tal como lo muestra la Figura a continuación:El punto de operación de un sistema de bombeo debe estar lo más cercano posible al punto de máximo rendimiento. Cuando el punto de operación está muy alejado del punto de máximo rendimiento, quiere decir que la bomba seleccionada no es la adecuada para las condiciones y características del sistema de bombeo (Franzini, 425, 1999). Además, el sistema debe operarse muy cerca al punto de operación.Consulte las recomendaciones del caudal que debe manejar una bomba de acuerdo al punto de operación..

21.En un sistema como el de la figura desde un recipiente de almacenamiento abierto o cerrado) se impulsa un fluido por medio de una bomba centrífuga hasta otro recipiente receptor (abierto o cerrado) siendo su alimentación por la puerta inferior, el flujo volumétrico de la bomba disminuirá al aumentar la carga estática.

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En este caso habría dos curvas HQ de sistema que corresponderían a una carga estática máxima y mínima y por consiguiente dos puntos de operación al interceptar dichas curvas con la de la bomba.Para contrarrestar este inconveniente normalmente bajo qué condiciones opera la bomba para mantener constante el flujo volumétrico. Explique su respuesta en un gráfico H vs Q.

24. Considere un flujo estacionario, incompresible, por dos bombas iguales, y dispuestas en serie o en paralelo.

a. Explique cómo determinaría el gasto volumétrico para cada una de los arreglosb. Explique cómo se determinaría la carga hidrostática global para cada uno de los

arreglos.24. RESOLVER LAS SIGUIENTES SITUACIONES PROBLEMA

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