Máquinas hidráulicas bombas

MAQUINAS HIDRAULICAS: BOMBAS
UNA MAQUINA HIDRAULICA ES AQUELLA EN QUE EL FLUIDO QUE INTERCAMBIA ENERGIA CON LA MISMA NO MODIFICA SU DENSIDAD A SU PASO POR LA MAQUINA Y POR ENDE EN SU DISEÑO Y SU ESTUDIO SE CONSIDERA QUE ρ = CTE

CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS HIDRAULICAS
CONVERTIDOR DE PAR: TRANSFIEREN ENERGIA MEDIANTE UN FLUIDO BOMBAS: TRANSFIEREN ENERGIA MECANICA A UN FLUIDO (LIQUIDO O GAS)TURBINAS: RECIBEN ENERGIA MECANICA DE UN FLUIDO (LIQUIDO O GAS)

CLASIFICACION DE LAS BOMBAS
CENTRIFUGAS

DINAMICAS

ESPECIALES

PERIFERICAS BOMBAS

RECIPROCANTES DESPLAZAMIENTO POSITIVO ROTATORIAS

EJEMPLOS DE BOMBAS

DESPLAZAMIENTO POSITIVO DE PISTON DE DOBLE EFECTO O RECIPROCANTE

EJEMPLOS DE BOMBAS

DESPLAZAMIENTO POSITIVO DE DIAFRAGMA

EJEMPLOS DE BOMBASDESPLAZAMIENTO POSITIVO DE ROTOR

EJEMPLOS DE BOMBAS

DESPLAZAMIENTO POSITIVO DE ROTOR INTERNO

EJEMPLOS DE BOMBAS

JET

BOMBAS CENTRIFUGAS

BOMBA CENTRIFUGA (CORTE)

EJEMPLOS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

EJEMPLOS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

Radial flow pumps

TRIANGULOS DE VELOCIDADES FORMULA DE EULER

GRADO DE REACCION DE LA BOMBA

ε = Hp/Hu

POTENCIA DE LA BOMBA
P =ENERGIA /TIEMPO = (ENERGIA /PESO) * ( PESO/TIEMPO) P=H*G=HγQ

RENDIMIENTO DE LA BOMBA

INFLUENCIA DE LOS ANGULOS DE LOS ALABES: β1
Q = C1m*2π* r1*b1 = C1m*π* D1*b1 U1 = ω1 r1 como ω y r son ctes por lo tanto U1 = cte además Cm1 = cte (Q = cte, D1 = cte, b1 = cte) D1 R1 b1 D2 R1

b2 c1 c1m α1 c1u w1 β1 u1 a) β1 es tal que α1 < 90 ° Ht = (Cu2 U2 – Cu1 U1)/g

INFLUENCIA DE LOS ANGULOS DELOS ALABES: β1
b) β1 es tal que α1 = 90 ° c1 c1m u1 c) β1 es tal que α1 > 90 ° c1 c1m c1u α1 u1 w1 β1 C1u < 0 Ht = (Cu2 U2 + Cu1 U1)/g w1 β1 C1u = 0 α1 = 0 Ht = (Cu2 U2)/g

Conviene un β1 tal que α1 > 90 ° pero tengo un álabe muy largo

INFLUENCIA DE LOS ANGULOS DE LOS ALABES: β2
β1 es tal que α1 = 90 ° c2 c2m α2 c2u u2 x w2 β2 Ht = (Cu2 U2)/g C2u = U2- X = U2 - C2m/tg β2 Ht = ((U2 - C2m/tgβ2) U2)/g Ht = U2 2(1 - C2m/(tg β2 U2) /g

Hd = (C22 – C12)/2g = (C2u2+ C2m2 – C2u2)/2g Cm1 = Cm2 = C1por que la veloc radial del impulsor es cte Hd = (C2u2)/2g = (U2-X)2/2g = (U2 – C2m/(U2tg β 2))2 = f(β 2) ε = 1 –Hd/Ht = ½ + ½ * (C2m/(U2 tg β 2)) Hp = Ht-Hd = (U22/2g)* (1- C2m/(U2 tg2 β2))

INFLUENCIA DE LOS ANGULOS DE LOS ALABES: β2
Consideremos un valor de β que anule Ht Ht = U2 2(1 -C2m/(tg β2 U2) /g = 0 βmin β2 = π/2 Ht =0 Hp= Hd Ht = U2/g tg β2 = C2m/ U2 ε=1 Hd = U2/2g ε = 1/2

tg β2 = infinito

Finalmente Ht tendrá un máximo cuando Ht = U2/g(1-(-1)) C2m/(tg β2 U2) = -1 Ht = 2 U2/g = Hd Esto implica que

tg β2 = - C2m / U2 Hp = 0 y ε =0

INFLUENCIA DE LOS ANGULOS DE LOS ALABES: β2 ε
1 2U22/g

Hb Hd 1/2 ε HD =1/2 22/g β2 = 90° Hp 0 β2 = 25 ° βmin β2 = 60 ° βmax0 β2 U22/g

LEYES DE SEMEJANZA DE LAS BOMBAS Dos bombas son semejantes si existe: Semejanza Geométrica (relación entre: dimensiones, formas, etc.) Semejanza Cinemática (cuando el triángulo de velocidad es semejante) Semejanza Dinámica (en 2 puntos homólogos, tienen igual Reynold)
Las 3 primeras leyes se refieren a 2 bombas semejantes funcionando en iguales condiciones. Q= A. Cm = Cm.π.D.bpero Cm = fn (n,D) y b = fn (D) entonces Q=fn (n,D3) donde Cm es el caudal másico, D es el diámetro del rodete, n es la velocidad de rotación,

Q1 n1 .D1 = Q2 n2 .D2 3
Q1 D = 13 Q2 D2
3

3

Ley 1 de semejanza (1)

Si n1= n2 entonces

(1`)

Por Euler vimos que: Ht=

C 2u .U 2 g

C2 u

= fn (n, D)

y

U2
2 2

= fn (n, D), entonces

Ht= fn ( n 2 , D

2

)

H 1 n1 .D1= 2 2 H 2 n2 .D2
H 1 D1 = 2 H 2 D2
2

Ley 2 de semejanza (2)

Si n1= n2 entonces

(2`)

Potencia

N=

H .Q.γ 75.η

por lo tanto N= fn (Q,H) de lo visto en los dos puntos anteriores

decimos que: Q=fn (n,D3) y Ht = fn (n2, D2) entonces

N = fn(n 3 , D 5 )
N 1 n1 .D1 = 3 5 N 2 n2 .D2
N1 D1 = 5 N 2 D2
5

3

5

Ley 3 de semejanza

Si n1= n2 entonces

(3`)

Las 3...