bombas

Termotecnia y Mecánica de Fluidos (DMN)
Mecánica de Fluidos y Termodinámica (ITN)

MF. T6.- Máquinas Hidráulicas
Objetivos:
El objetivo de este tema es presentar al alumno el concepto de máquina
hidráulica y su funcionamiento. De especial interés, por su extensa aplicación
naval, resulta el conocimiento de las bombas centrífugas y los ventiladores.
Finalmente se introducen las hélices
Eltema se completa con dos prácticas de laboratorio:
• En la primera se explican despieces de máquinas hidráulicas,
especialmente bombas centrífugas
• En la segunda se ensaya una bomba centrífuga, y acoplamientos en serie
y paralelo

1

T6.- MAQUINAS HIDRAULICAS
1.- Generaliudades de las M.H.
2.- Bombas centrífugas
3.- Turbinas hidráulicas
4.- Ventiladores
5.- Compresores
6.- HélicesW2

C2
β2

α2

1.- Generalidades de las M.H. (I)
M.H. comunican o extraen energía de un fluido
Suelen tener un elemento giratorio (rodete), que
tiene una serie de álabes con unos determinados
ángulo de incidencia del fluido, siendo los de
entrada (1) , y los de salida (2)

U2

W1

β1
α1

C1
U1

La velocidad del fluido (C) es la suma de:
• Velocidad de rotación (U),debida al giro del rodete
• Velocidad de traslación a lo largo del rodete (W), sigue los álabes
Estas velocidades y los ángulos entre ellas ⇒ triángulos de velocidades

2

T6.- MAQUINAS HIDRAULICAS
1.- Generalidades de las M.H. (II)
Para una Bomba Centrífuga:
Aspiración:
El líquido es aspirado por el
ojo del rodete

Voluta:
En ella se transforma la
energía cinética del fluido enenergía de presión

Alabes directores:
Recoger el fluido y lo envía
hacia la voluta sin choques
ni turbulencias (opcionales)

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T6.- MAQUINAS HIDRAULICAS
W2

1.- Generalidades de las M.H. (III)
Fluido (C)

Rotor (U)

C1

U1

W1 = C1 − U1

Salida

C2

U2

W2

β2

Relativa [ C − U ]

Entrada

Forma del álabe
U1 =

2 π r1 n
(m / s)
60

α

[ CΛ U ]
U2 =

[= [C

2

]

− U2

2 π r2 n
(m / s)
60
C1 sen α 1
sen β1

⎛
sen α 1 ⎞
⎟
U1 = C1 cos α 1 + W1 cos β1 = C1 ⎜ cos α 1 +
⎜
tg β1 ⎟
⎝
⎠

2

W1

β1
α1

[ WΛ U ]

C1 π r1
Caudal C1 A 1
C2 =
=
=
A2
A2
2 π r2 Ancho ro det e

α2

]

β

C1 sen α1 = W1 sen β1 ⇒ W1 =

C2

C1
U1

C1 =

U1
⎛
sen α 1 ⎞
⎜ cos α 1 +
⎟
⎜
tg β1 ⎟
⎝
⎠

Si α 1 = 90º ⇒ C1= U1 tgβ1 (m / s)
4

U2

T6.- MAQUINAS HIDRAULICAS
W2

1.- Generalidades de las M.H. (IV)
Fluido (C)

Rotor (U)

C1

U1

W1 = C1 − U1

Salida

C2

U2

W2

β2

Relativa [ C − U ]

Entrada

α

Forma del álabe

[ CΛ U ]

[
= [C

2

]

− U2

C=

U1

La altura real: HR = H − Hloss

γQ
(c 2 r2 cos α 2 − c 1 r1 cos α 1 )
g

N = γ Q H = C vel ang=

La potencia hidráulica, N:

C1

c 2 u 2 cos α 2 − c 1 u1 cos α 1
g

Si α1=90º ⇒ Hmax

El par motor, C:

U2

W1

β1
α1

[ WΛ U ]
H=

α2

]

β

El salto creado por la bomba, H:

C2

2π
nC
60

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T6.- MAQUINAS HIDRAULICAS
1.- Generalidades de las M.H. (VI)

C1

U1

W1 = C1 − U1

Salida

β2

Rotor (U)

Entrada

W2

Fluido (C)
C2

U2

W2W2
C2

C2

W2

Alabes curvados hacia delante

U2

Alabes rectos

[
= [C

2

]

− U2

]

C2
β2

β2
U2

Relativa

U2

Alabes curvados hacia atrás

6

T6.- MAQUINAS HIDRAULICAS
1.- Generalidades de las M.H. (VII)
Máquina Axial:

W1
C1
U1

β1

U2

α1

α2

β2

C2

W2
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T6.- MAQUINAS HIDRAULICAS
2.- Bombas Centrífugas (I)
Provocan elmovimiento de un líquido, venciendo las resistencias que impone el circuito
hidráulico a su paso, consumen energía
Existen principalmente dos tipos de bombas:
•De desplazamiento positivo: de embolo, rotativas y de tornillo
•Centrífugas; son las empleadas en los sistemas de climatización,
calefacción …; producen un flujo continuo de agua; el par de
arranque es pequeño, lo que hace fácil su...