cálculos tipicos

Cálculos típicos
Objetivo 8. Determinar las curvas características, H(m), ɳ (adim) y W(hp) como una variación del caudal experimental [Qexp(gpm)] para la bomba, en dos posiciones (presentar ambas curvas en el mismo gráfico).
Calculo de la densidad del fluido:
Para el cálculo de la densidad del fluido se emplea la siguiente ecuación:

Donde:
: masa del picnómetro lleno (kg)
: masa delpicnómetro vacio (kg)
: volumen del picnómetro (mL)
: factor de conversión 2 (0,000001 m3/mL)
Sustituyendo los datos correspondientes a la ecuación anterior resulta

Aplicando el método de las derivadas parciales para el cálculo del error resulta:


El error del picnómetro es despreciable asi como el error del factor de conversión, sustituyendo en la ecuación anterior se obtiene:

Finalmentela densidad del agua en el equipo bomba móvil resulta:

Determinación del peso específico del fluido:

Donde:
: peso específico del fluido (kgf/m3)
: aceleración de la gravedad (9,8 m/s2)
: factor de conversión de Newton (9,8 kg.m/s2.kgf)
Sustituyendo en la ecuación se obtiene:

Para estimar el error del peso específico del fluido se emplea el método de las derivadas parciales siendodespreciable el error de la aceleración de gravedad y del factor de conversión de Newton por ser valores bibliográficos, resultando:

Finalmente:

Calculo del caudal experimental:
Para el cálculo del caudal experimental se emplea la siguiente ecuación:

Dónde:
: caudal experimental para cada corrida (m3/s)
: masa del tobo lleno (kg)
: masa del tobo vacío (kg)
Sustituyendo los datospertinentes para la primera corrida en el equipo de bomba móvil y la posición 1 resulta:

Para el cálculo del error se tiene:

Sustituyendo:


Finalmente resulta:

Determinación del caudal experimental promedio:
Para determinar el caudal promedio es necesario la aplicación de la siguiente ecuación:


(Gieck, 2003)
Dónde:
: caudal experimental promedio (m3/s)
: número de corridas (Adim.)Sustituyendo resulta:

Empleando el método de las derivadas parciales para el cálculo del error se tiene:

Sustituyendo:

Finalmente el caudal experimental promedio:

Calculo del cabezal disponible de la bomba móvil:
Para el cálculo del cabezal disponible se emplea el mismo procedimiento del objetivo 1, realizando un balance entre la entrada y la salida de la bomba móvil y despreciandolos siguientes términos, la diferencia de altura ya que se considera despreciable, las velocidades de entrada y de salida ya que al poseer el mismo diámetro y caudal este término es cero, y las pérdidas son muy pequeñas por lo que se anulan. Realizando los cálculos para la primera presión de descarga de (38±0,5)psig resulta el valor del cabezal disponible:

Calculando su error de manera similaral objetivo 1, finalmente resulta:

Cálculo del factor de potencia:
Aplicando la siguiente ecuación, se obtiene:

Dicho resultado no posee error asociado ya que todos los datos utilizados son técnicos y su error se considera despreciable.

Cálculo de la potencia:
Como se ha venido mencionando anteriormente, los cálculos se realizan igual que el objetivo 1, y se obtiene:


El errorasociado se obtiene a partir del método de las derivadas parciales, de la misma manera que en el objetivo 1, obteniéndose:

Cálculo de la eficiencia de la bomba:

El error asociado se calcula por el método de las derivadas parcial, similar al objetivo 1, resultando la eficiencia:

Se realiza el mismo procedimiento por cada una de las cinco presiones de descarga tomadas y luego se grafican losvalores de cabezal disponible, potencia y eficiencia en función del caudal experimental.
Objetivo 9. Determinar las curvas características, NPSHdisp (m) como una variación del caudal, a partir de los datos de velocidad del fluido y la presión en la succión en dos posiciones.
Cálculo de la velocidad de succión de la bomba
Obtenido el valor del caudal en los cálculos anteriores para la primera...