Fluidos

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Capítulo 6. Bombas radiales o centrífugas

El objetivo de las bombas es incrementar la energía interna de un fluido procedente de la energía mecánica de un eje en rotación.

Los elementosprincipales de las bombas radiales son:

Caja espiral, evoluta o caracol, es un ducto de sección circular o rectangular y consiste de un toroide. Es el componente por el que ingresa el agua al rotor.

Elrotor es el elemento que transforma la energía del eje en rotación en energía del fluido. El flujo es radial y hacia el exterior. Esta bomba es adecuada cuando se desean presiones altas y medianascon gastos relativamente bajos.

Tubo de descarga o difusor, conduce el fluido al exterior. Generalmente este tubo está integrado a la carcasa, con lo que se reduce el número de componentes. Su formacónica permite que la descarga ocurra a una presión mayor y reduce, en parte, la energía cinética.

[pic]

El diagrama de velocidades a la entrada es:

[pic]

El diagrama de velocidades a lasalida es:

[pic]

De la figura a la entrada:

[pic]

[pic] (1)

De la ecuación de continuidad:

[pic]

Donde [pic] es la fracción del área ocupada por los álabes.

O bien:[pic]

De la ecuación (1)

[pic] (2)

De la figura a la salida:

[pic] (3)

También se tiene:

[pic]

[pic]

De la ecuación (3)

[pic] (4)

Similarmente que laentrada

[pic]

[pic] (5)

La ecuación de Euler establece:

[pic] (6)

En donde se ha invertido el orden a fin de no utilizar momentos negativos porque el trabajo entra al volumen decontrol.

De las ecuaciones (2) y (5)

[pic]

La potencia requerida puede obtenerse a partir de la ecuación (6)

[pic]

Por otro lado:

[pic]

Donde [pic] es el trabajo específico otrabajo por unidad de masa.

Por tanto,

[pic] (7)

De las figuras,

[pic]

[pic]

De la ecuación (7)

[pic] (8)

De la ley de cosenos:

[pic]

[pic]

Despejando:...
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