Curva Característica De Una Bomba Centrífuga

INTRODUCCIÓN
El estudio de la turbina Francis usada de forma inversa en este caso como una bomba centrífuga, tiene como objetivo introducirnos al mundo de las turbo-máquinas hidráulicas, estudiando principalmente sus partes, su funcionamiento y las posibilidades de ensayarlas con el fin de aprender a caracterizarlas para lograr aumentar su rendimiento. Los ensayos que se estudiaron correspondena un régimen cavitacional y uno no-cavitacional, pudiendo en cada caso observar el fenómeno de manera directa gracias a la utilización de un codo de plexiglás y una lámpara sincronizada a las revoluciones del rodete para observarlo con gran facilidad. Pudimos contar para este análisis el resultado de tres ensayos diferentes realizados por distintos grupos de estudiantes y a variadas velocidades degiro del rotor.
 
MARCO TEÓRICO
Lo primero que debemos aclarar de las turbo-máquinas hidráulicas es que no son un invento de décadas o siglos ya que el hombre aprovecha la energía del agua desde hace más de 2000 años, para ellos las turbinas han evolucionado en muchas variantes y se pueden clasificar de muchas maneras anteriormente estudiadas.
Las centrales hidroeléctricas podrían ser laprincipal motivación para estudiar estas maquinas, ya que sin duda su potencial eléctrico es de vital importancia para los países y por ende sus habitantes. La potencia de una central puede variar desde unos pocos MW (megavatios), como en el caso de las mini centrales hidroeléctricas, hasta 14.000 MW como en Paraguay y Brasil donde se encuentra la segunda mayor central hidroeléctrica del mundo (lamayor es la Presa de las Tres Gargantas, en China, con una potencia de 22.500 MW), la de Itapú que tiene 20 turbinas de 700 MW cada una. Un ejemplo de estas es el Proyecto Hidroeléctrico Palomino, ubicado en las inmediaciones del municipio de Bohechio, Provincia San Juan, Republica Dominicana, el proyecto hidroeléctrico Palomino le ahorrará al País alrededor de 400 mil barriles de petróleo al añoque, a la tasa actual, representa 60 millones de dólares por ahorro de la factura petrolera.
El estudio de las turbo-máquinas hidráulicas comprende un análisis detallado de su desempeño logrando desglosar los principales problemas que les atañen podemos destacar la cavitación. La cavitación es un fenómeno que se debe considerar en el diseño de una gran variedad de máquinas sobre las cuales hayfluido circulante. Bajo determinadas condiciones, la cavitación puede disminuir la potencia suministrada y el rendimiento de las turbinas; también puede producir vibraciones, ruido y la erosión de los materiales más cercanos
Los flujos o las corrientes cavitantes pueden erosionar las superficies sólidas al colapsar las burbujas como consecuencia de un nuevo aumento de la presión por encima de lapresión de saturación del fluido (y siempre que estas burbujas se encuentren lo suficientemente cerca de las superficies: ¡colapso no es sinónimo de erosión!) Esta es la razón fundamental por la que conviene evitar, en la medida de lo posible, la presencia de flujos cavitantes en máquinas hidráulicas.



 
DATOS DE LA PRÁCTICA
Además de los datos dados en la guía de práctica se emplearon lassiguientes constantes para el cálculo de los resultados.
Tabla 1. Constantes
gravedad [m/s2) 9.79513
Altitud Z [m] 1199
Latitud φ [rad] 0.18171
Presión de vaporización Pv [kPa] 2.73441
Presión atmosférica Patm [torr] 668

Datos obtenidos en la práctica para cada una de las velocidades de giro en régimen no cavitacional.
Tabla 2. Resultados obtenidos en el laboratorio con régimen nocavitacional
N Punto ∆P% Psuc [kPa] ABS Pdesc [kPa] MAN M [kgf.m] n [rpm]
± 0.1 ± 0.01 ± 0.01 ± 0.1 ± 1
1 1 29.40 57.80 39.40 16.2 900
2 19.50 59.10 101.80 15.6 900
3 10.70 60.40 146.40 14.9 900
4 5.00 61.10 169.30 13.7 900
5 1.70 63.7 181.60 11.4 900
6 0.00 67.2 191.30 7.9 900
2 1 36.50 56.61 53.70 20.5 1012
2 27.00 57.97 124.50 20.0 1012
3 18.50 59.05 166.40 18.1 1012
4 9.30...