ablandamiento

UNIVERSIDAD DE OVIEDO
Área de Mecánica de Fluidos
E.P.S. de Ingeniería de Gijón

INGENIERÍA DE FLUIDOS
Práctica de laboratorio 2:

CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UNA BOMBA
CENTRÍFUGA

1. OBJETO DE LA PRÁCTICA
Las bombas centrífugas son turbomáquinas rotodinámicas que transfieren energía a un
líquido mediante la acción de un elemento en rotación denominado rodete, que impulsa al
fluido acircular a través de unos canales delimitados por álabes de modo que el fluido entra
en la dirección axial y sale en la dirección radial. El fluido que sale del rodete es recogido
por una conducción de sección creciente, denominada voluta, que va rodeando la salida del
rodete, dirigiendo finalmente el fluido hacia el conducto de impulsión a través de un tramo
difusor. La energía específica (esdecir, la energía por unidad de volumen, masa o peso de
fluido) que una bomba dada es capaz de transmitir al fluido depende del caudal circulante,
el cual puede variar entre 0 y un cierto caudal máximo. También la energía consumida por
la bomba (la que absorbe del motor de accionamiento) y el rendimiento (relación entre la
energía entregada al fluido y la energía consumida) son función delcaudal en circulación.
La representación gráfica de la energía específica, la potencia consumida y el rendimiento
de la bomba en función del caudal se denominan curvas características de la bomba. Estas
curvas constituyen la información básica necesaria para predecir las magnitudes de
operación de la bomba en un circuito dado, y por lo tanto suelen ser aportadas por los
fabricantes en suscatálogos y demás documentación técnica.
En esta práctica se obtendrán las curvas características de funcionamiento de una bomba
centrífuga accionada a velocidad constante. Los ensayos se llevarán a cabo en el banco de
ensayo de bombas disponible en el laboratorio del Área de Mecánica de Fluidos. Los
objetivos concretos de la práctica son pues:
−

Obtención de la curva de la altura de elevación(=energía específica útil por unidad
de peso de fluido) en función del caudal.

−

Obtención de la curva de la potencia consumida por la bomba en función del caudal.

−

Obtención de la curva de rendimiento de la bomba en función del caudal.

−

Determinación de la velocidad específica de la bomba.

2. INSTALACIÓN, MEDIDAS Y CÁLCULOS
La práctica se lleva a cabo en un banco de ensayosconstruido según normas British
Standard. Consta de un tanque de toma y descarga de agua con un sistema de tuberías y

Curvas Características de una Bomba Centrífuga

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válvulas que permiten conectar distintas bombas al depósito en circuito cerrado. En la figura
1 se representa un esquema de este banco de ensayos. Las dimensiones de las tuberías
de aspiración e impulsión se comunicaránen el momento de la realización de la práctica.

BOMBA CON VARIADOR
DE FRECUENCIA

BOMBA CON MOTOR
DE CONTINUA

DEPÓSITO DE
REGULACIÓN

VISTA EN PLANTA

VÁLVULA DE
MANGUITO

PLACA DE
ORIFICIO

ALZADO
VÁLVULA DE
MARIPOSA

Figura 1. Banco de ensayos
La regulación del caudal circulante se efectúa maniobrando las válvulas dispuestas a lo
largo del conducto de impulsión. Hayválvulas de dos tipos: de mariposa y de manguito. La
medida del caudal se realiza con una placa orificio, que impone a la corriente un orificio de
paso más estrecho que la tubería y concéntrico con ella, de modo que a su través se
origina una caída de presión (pérdida de carga singular) proporcional al cuadrado del
caudal. Esta pérdida de carga se mide mediante un manómetro en U con mercurio,con
columnas conectadas a ambos lados de la placa orificio. La altura del mercurio en cada
columna se mide sobre una escala milimétrica. El caudal Q puede obtenerse en función de
la diferencia de altura de mercurio entre columnas, Δh, utilizando la expresión:

Curvas Características de una Bomba Centrífuga

⎛ ρ Hg - ρH2O
⎜
⎜
ρH2O
⎝

Q=k
donde:
k
ρHg
ρH2O
Δh

⎞
⎟ Δh
⎟
⎠...