Ensayo de Bomba Centrifuga

 DEPARTAMENTO INGENIERIA MECANICA
FACULTAD DE INGENIERIA
UNIVERSIDAD DE CONCEPCION







Laboratorio N°7:
Ensayo Bomba Centrífuga






Profesor: Claudio Saavedra









Fecha: 13-12-2012
1. Sumario

En esta experiencia se debe trabajar con la bomba centrifuga del laboratorio de termo fluidos, este dispositivo ocupa la energíamecánica suministrada por alguna fuente como un motor eléctrico u otra y se la transfiere al fluido de trabajo, de manera que este pueda circular por un circuito para cualquier otro fin. En este ensayo se mantienen las rpm constantes, mientras se hace variar el caudal de operación; midiendo las variaciones de voltaje e intensidad de corriente registrados en el motor eléctrico que le entregapotencia a la bomba al mismo tiempo que se registra el torque producido por este y las presiones de entrada y salida en la bomba misma.
2. Objetivos

- Al observar el montaje de ensayo bomba centrifuga, hacer funcionar la instalación midiendo cinco caudales diferentes, manteniendo constante las r.p.m. de la bomba en 1200 aproximadamente para esto, variamos la abertura de la válvula de descarga.-A partir de los datos del ensayo, determinar y graficar: la altura de elevación, la potencia al eje y el rendimiento versus el caudal, comparar con los valores entregados por el fabricante.
- Obtener la curva característica de la bomba

-la altura de elevación

- obtener la potencia entregada al eje

-Obtener la grafica del rendimiento vs el caudal.





3. Teoria
AplicandoPrincipio de Bernoulli entre la entrada “e” y salida “s”, considerando la energía entregada por la bomba en el montaje.

Donde;

Hb = Energía entregada por la bomba (m)
P (e,s) = Presiones a la entrada y salida (Pa)
C (e,s) = Velocidades a la entrada y salida (m/s)
Z (e,s) = Alturas con respecto a un punto determinado donde se mueve el fluido
= Peso específico del agua


Fig 2:Ilustración del circuito donde esta instalada la bomba, señalando los movimientos del fluído.


Aplicando Ecuación de continuidad, podemos determinar la velocidad, pero debido a que el fluido se mueve en un régimen estacionario, o sea, la velocidad del flujo en un punto no varía con el tiempo y con densidad (ρ) constante, entonces tenemos que:



Debido a que no existe diferencia de altura yque las velocidades son iguales con esto la Ecuación de Bernoulli mencionada anteriormente nos queda:



Algunos datos del fabricante que nos ayudaran para comparar resultados:

- Bomba SDB 3/4
- Diámetro del rodete = 215 (mm)
- Brazo = 326 (mm)
- η transmisión = 95% = 0.95
- rpm motor = 0.75 • rpm bomba
Esta bomba esta acoplada a un motor eléctrico monofásico, al cual se lesuministra una potencia, N eléctrica dada por:

Para calcular la potencia eje del motor eléctrico se dispone de un sistema de freno, mediante el cual se registra la fuerza del motor a una distancia, b, del eje de giro, de esta forma la calculamos mediante la expresión:

Donde;
b = distancia del eje de giro = 0.326 (m) ω = velocidad angular (rad/s)
Conocidas estas dos potenciaspodemos calcular el rendimiento del motor eléctrico:

Continuando, con las características de la bomba. Como el motor está conectado con un sistema de transmisión por correa a la bomba, la potencia eje de la bomba se ve afectada por el rendimiento mecánico de dicha transmisión, “η transmisión”, así tenemos:

Por último la potencia útil, es decir la potencia suministrada al fluido es:

Así elrendimiento de la bomba es:


4. Resultados

En el ensayo de la Bomba Centrifuga se obtuvieron las siguientes mediciones a una velocidad angular constante de 1200 rpm del motor eléctrico.


Medición
Fuerza del freno [N]
Voltaje [V]
Corriente [A]
Presión de entrada [Pa]
Presión de salida [Pa]
Caudales [m3/s]
1
113,68
100
34
-60000
0
0,027
2
107,8
100
34...