caudal de una bomba

1- Introducción
1.1- Fundamentos

Una bomba de agua es una máquina hidráulica cuyo funcionamiento se basa en el Principio de Bernoulli, según el cual, en un fluido ideal sin viscosidad, ni rozamiento, e incompresible que se encuentra en circulación por un conducto cerrado, su energía permanece constante en cada punto de su recorrido.
La energía que posee un fluido en movimiento se compone detres componentes:
• cinética: es la energía que posee el fluido debido a su velocidad de movimiento;
• de flujo: relacionado con la presión que posee;
• gravitatoria: debido a la altitud del fluido.
Estas tres componentes de la energía se correlacionan con los mismos términos que definen el Principio de Bernoulli:

v2 · ρ


——— + P + ρ · g · h = Constante


2siendo,
v, la velocidad del fluido;
ρ, la densidad del fluido;
P, la presión del fluido a lo largo de la línea de corriente;
g, la aceleración de la gravedad (9,81 m/s2);
h, es la altura que alcanza el fluido en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.
Pues bien, una bomba de agua es una máquina hidráulica que es capaz de transmitir energía al fluido que pasa a sutravés, convirtiendo la energía mecánica que recibe a través de su eje en una energía "hidráulica" para el fluido, aumentando su velocidad, su presión o su altura, o todas las componentes a la vez, según el Principio de Bernoulli.

1.2- Tipos de bombas de agua

Según el principio de su funcionamiento, las bombas de agua se clasifican en dos grandes grupos:
• Bombas volumétricas o dedesplazamiento positivo
• Bombas rotodinámicas

- Bombas volumétricas o de desplazamiento positivo:

Se denominan así porque basan su funcionamiento en un órgano propulsor que genera de manera positiva un volumen o cilindrada. Este tipo de bomba dispone de una cámara donde se aloja el fluido y cuyo volumen varía cuando la bomba entra en funcionamiento.
En efecto, cuando las paredes de la cámaraempujan al fluido que contiene en su interior provoca un aumento de la presión de éste, aumentando la energía del fluido.
A su vez, este tipo de bombas se subdividen en:
Aternativas: pueden ser de émbolo o de membrana, y donde el volumen que confina el fluido varía por la acción de un émbolo o de una membrana, respectivamente. En este tipo de bombas el movimiento del fluido es discontinuo, enpulsaciones, donde la aspiración y descarga del agua se realiza por la acción coordinada de válvulas.

Bomba de membrana o diafragma

Figura 1. Bomba de membrana o diafragma. Esquema de funcionamiento

Rotativas: en este tipo de bombas el fluido se desplaza dentro de la cámara, desde una zona de baja presión hasta otra zona de alta presión donde está la salida. Según el órgano propulsor quemueve el fluido, pueden ser de paletas, de lóbulos, bombas de tornillo o de engranajes.

Bomba de engranajes

Figura 2. Bomba de engranajes. Esquema de funcionamiento


- Bombas rotodinámicas:

En este tipo de bombas existen uno o más rodetes girando a gran velocidad y que aspiran el fluido. El rodete le comunica la energía cinética de rotación al fluido que es lanzado a gran velocidadhacia las paredes de la voluta, que al chocar convierte parte de la energía cinemática que lleva el fluido en presión.

Tipologías de rodetes

Figura 3. Tipologías de rodetes

Este tipo de máquinas generan un fluido continuo, empleándose para suministrar caudales altos con presiones moderadas.
En función de la trayectoria que sigue el fluido al ser lanzado por el rodete se distinguen variostipos de bombas:
- Radiales o centrífugas: cuando el movimiento del fluido sigue una trayectoria perpendicular al eje del rodete impulsor.

Bomba centrífuga

Figura 4. Bomba centrífuga. Esquema de funcionamiento

- Axiales: cuando el fluido pasa por los canales de los álabes siguiendo una trayectoria contenida en un cilindro. Empleada para mover grandes caudales de agua.

Bomba axial...