Bombas hidraulicas

LABORATORIO Nº4
BOMBAS

INTRODUCCIÓN

Una bomba es una máquina hidráulica generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energíadel fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión.

En el presente laboratorio se pretende afianzar y demostrar los conceptosteóricos desarrollados en clase, con el comportamiento real de los fenómenos físicos; para luego aplicar con firmeza los conceptos teóricos en el estudio, diseño y construcción de sistemas hidráulicos y de manejo de fluidos en diferentes campos de la Ingeniería, y de esta manera poder llegar a dar unas conclusiones que serán de mucha ayuda en la vida practica como profesional.

Esta experienciaconsiste básicamente en determinar caudales, mediante muestras de volúmenes en tiempos determinados. De esta manera podemos mediante cálculos matemáticos y estadísticos, establecer la eficiencia de las bombas en estudio, haciéndolas trabajar primero cada una por separado y luego en paralelo.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

* Establecer, para cada una de las bombas, las curvas características:altura dinámica total contra caudal (HDT vs Q) ; Potencia hidráulica contra caudal (PH vs Q) ; Potencia al freno contra caudal (Pf vs Q) ; Eficiencia contra caudal (η vs Q) ; (energía Neta Positiva en la Succión) requerida contra caudal (ENPSR vs Q).

OBJETIVOS ESPECIFICOS

* Verificar y comparar los resultados obtenidos experimentalmente

* Comprender el funcionamiento de una bomba* Adquirir destrezas en el manejo de equipos de laboratorio.

* Afianzar los conocimientos adquiridos en el curso de mecánica de fluidos

MARCO TEÓRICO

Una bomba centrífuga es una máquina destinada a hacer circular un líquido. Desde el punto de vista físico, el funcionamiento de una bomba consiste en que ésta transforma la energía mecánica del eje de un motor en energía hidráulicay se la transmite a una corriente líquida que, a su vez, la convierte en una cierta potencia. La reserva de energía recibida por el líquido en el interior de la bomba permite que la corriente entre en carga, para elevarla una cierta altura o transportarla una cierta longitud. La energía que el fluido adquiere en el interior de la bomba está destinada a aumentar su energía específica y en generalse indica como una altura adicional de energía creada por la bomba. En consecuencia, se puede decir que este incremento de altura, para dos puntos antes y después de la bomba situados a la misma altura, tal como se presenta en la figura 10.1, queda representado de la siguiente manera:

O bien

Donde:
Hp: energía suministrada por la bomba (m)
p2,p1 : presión a la salida y a la entrada de labomba (new/m2)
V2, V1: velocidad a la salida y a la entrada de la bomba (m/s)
Factor de corrección de la energía cinética (adimensional)
: Peso específico del líquido bombeado (newton/m3)
g : aceleración de la gravedad (m/s)

Figura 1.1 Esquema típico de un sistema de bombeo.

Así, en general la altura o energía específica creada por una bomba centrífuga está compuesta por elincremento de la altura piezométrica (altura estática) y el incremento de la energía cinética (altura dinámica) del líquido.

Sin embargo, el segundo término es en general mucho más pequeño que el primero y para diámetros iguales a la entrada y salida (d1 = d2, entonces, V1, = V2 y por tanto ) este término es nulo, con lo cual:

potencia útil
Si se define Q como el caudal del líquido...