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BOMBAS CENTRÍFUGAS
PROBLEMA 1. (Septiembre 2005).
Una bomba centrífuga impulsa 50 dm3/s cuando el rotor gira a una velocidad de 1450 rev/min. Dicho rotor posee 8 álabes inclinados hacia atrás con β 2' = 60º , con un diámetro exterior dos veces mayor que el diámetro del cubo. Se sabe que la componente radial de la velocidad relativa a la salida es igual a la componente tangencial de la velocidadrelativa a la b entrada. Además, se cumple la relación 1 = 0.65 , así como un coeficiente de flujo a la D1 V entrada f 1 = 0.34 . Considerando que el rendimiento hidráulico es del 70% y que el U1 rendimiento mecánico se estima en un 90%, determínese: • • • •

Diámetro a la entrada. Factor de deslizamiento utilizando la fórmula de Stanitz. Altura proporcionada por la bomba. Potencia suministradaa la bomba.

PROBLEMA 2. (Septiembre 2004).
En la figura 2 se muestra el catálogo de prestaciones de una familia de bombas de flujo radial con cuatro posibles recortes de rodete, para una velocidad de giro de 2900 rpm. Si se pretende seleccionar un recorte determinado para poder mover un caudal de agua de 250 m3/h en el circuito adjunto, ¿cuál sería su elección? Determine además la potenciaconsumida en la instalación y la altura máxima a la que la bomba elegida podría ser situada sobre la superficie del agua del depósito de succión. NOTA: Pv=1600 Pa.

Figura 2.

Universidad de Oviedo. EPS Ing. Ind. Gijón. Área de Mecánica de Fluidos. MH-ORG. Curso 2005-06

PROBLEMA 3. (Junio 2004).
El circuito de bombeo de agua de la figura 1 se emplea para llevar agua desde un depósitoinferior hasta un tanque presurizado a una cota superior. La conducción tiene un diámetro de 300 mm de diámetro en todos los tramos y un coeficiente de fricción que se supone constante de valor 0.025. Por otra parte, la bomba centrífuga, de 8 álabes curvados hacia atrás con β2 = 110º y 225 mm de diámetro, girando a n1=1800 rpm, presenta un rendimiento hidráulico del 86.3 % y un deslizamiento de valor0.8 que puede determinarse a través de la fórmula de Stanitz. Considerando que no hay prerrotación a la entrada del rodete, obténgase:
• • •

Caudal circulante por el circuito. Potencia consumida por el motor de accionamiento de la bomba para un rendimiento mecánico de acoplamiento del 93.75 %. Ancho de salida del rodete.

Se propone instalar un filtro a la entrada del circuito para evitar lainclusión de ciertas impurezas y partículas sólidas en suspensión en el tanque a presión. Si se regula la bomba aumentando su velocidad hasta n2, para que siga impulsando el mismo caudal que se calculó en el apartado anterior, determínese:
•

Pérdida singular máxima admisible (en bares) en el filtro de aspiración. Datos: Presión de vapor del agua: 3.3 kPa. NPSHr (n2) [m] = 0.14 + 2.5 Q2 [m3/s].• Altura de elevación que proporciona la bomba en este caso. Estime la nueva velocidad de giro de la bomba.
0.63

π
-Fórmula de Stanitz-

SF = 1 −

Z ′ v2 f ′ 1− cotg β 2 ′ U2

260D kPa P [kPa]

L1 [m] m

L2 [m] 10 m

2m

2m

2m

Depósito

Grupo de Bomba Bombeo 2

Figura 3. Circuito de bombeo.

Universidad de Oviedo. EPS Ing. Ind. Gijón. Área de Mecánica de Fluidos.MH-ORG. Curso 2005-06

PROBLEMA 4. (Septiembre 2004).
Determine el momento de torsión, la potencia y la altura suministrada o producida por cada turbomáquina mostrada en la figura 1. ¿Se trata de una bomba o de una turbina?. Determine asimismo para cada caso el ancho del rodete. Datos comunes: Radio externo, 300 mm; Radio interno, 150 mm; Q=0.057 m3/s; ω=25 rad/s; ρ=1000 kg/m3.

V2 = 6 m s
30º80º

V1 = 3.66 m s

V1 = 3 m s

V2 = 6.1 m s

30º

W2 = 5.3 m s
45º

W1 = 3 m s

30º 45º

W2 = 4.33 m s

W1 = 5.3 m s
Figura 4.

PROBLEMA 5. (Diciembre 2004).
Una bomba centrífuga gira a 1450 rpm y dispone de un rodete con un diámetro exterior de D2 = 0.25 m y ancho de salida b2 = 0.02 m. Los álabes son curvados hacia atrás con β2 = 30º. Sabiendo que el factor de...