ensayo de bomba

PARTE DEL CÁLCULO
Para hallar la altura de la bomba o altura de elevación seguimos la siguiente fórmula:
Htotal= (Pd-Ps)/ (9.81*RD) + (hed-hes)+ (hfd+hfs+hfi+hfo) ………………….. Ecuación l
Siendo:
Htotal= Columna o resistencia total, m
RD= Densidad relativa
Pd = Presión de descarga, kPa
Ps = Presión de succión, kPa
hed = Columna estática en la descarga, m
hes = Columna estática en lasucción, m
hfd = fricción en la descarga, m
hfs = fricción en la succión, m
hfi = fricción al ingresar a la tubería, m
hfo = fricción al salir de la tubería, m
Se puede decir que las presiones son iguales porque ambas están expuestas a la presión atmosférica por lo cual:
(Pd-Ps)/ (9.81*RD)=0
Además podemos agregar que:
hfT = hfd+hfs+hfi+hfo
Y entonces la expresión quedaría de la siguienteforma:
Htotal= (hed-hes)+ hfT
Por datos de medición tenemos el valor de medición de la Columna estática en la descarga y la Columna estática en la succión respecto al nivel de referencia:
hed = 0.67 m (Arriba del nivel de referencia)
hes = -0.65 m (Abajo del nivel de referencia)
Reemplazando en la expresión anterior:
Htotal= (0.67-(-0.65))+ hfT
Htotal=1.32+ hfT …………………………………….. Ecuación llPodemos notar que para hallar Htotal tenemos que calcular las perdidas por lo cual primero procederemos a identificarlas, tanto en pérdidas por fricción en las tuberías como en pérdidas por accesorios.
Lo siguiente será hacer un cuadro para cada tipo de pérdida, ordenándolas desde el nivel de succión hasta el nivel de descarga.
Comenzaremos con la tabla de las pérdidas por fricción en tuberías:TUBERIA
TIPO
LONGITUD, m
Tubería 1
0.7
Tubería 2
0.025
Tubería 3
0.035
Tubería 4
0.025
Tubería 5
0.04
Tubería 6
0.065
Tubería 7
0.085
Tubería 8
0.025
Tubería 9
0.025
Tubería 10
0.31
Tubería 11
0.1
Tubería 12
0.63

Teniendo estas 12 longitudes de las tuberías procedemos a sumarlas y así hallar la longitud total a la cual llamamos L:
L= 2.065 m
Ahora procedemos arelacionar los 5 caudales referenciales con sus medidas respectivas para hallar las velocidades:
Q, Lt/min
Q, m3/s
Diámetro, m
Área, m2
Velocidad, m/s
0
0.00000
0.027
0.00057
0
10
0.00017
0.027
0.00057
0.29109
20
0.00033
0.027
0.00057
0.58219
30
0.00050
0.027
0.00057
0.87328
40
0.00067
0.027
0.00057
1.16437

Como se puede apreciar se transforma de Lt/min a m3/seg lasunidades de los caudales, esto se hace para poder hallar de una forma más sencilla la velocidad ya que esta la queremos en m/s

Ahora procedemos a hallar el Reynolds por la siguiente formula:
Re= (V.D)/ν
Siendo:
V: Velocidad, D: Diámetro, ν: viscosidad



Velocidad, m/s
Viscosidad, m2/s
Re
1
0
1.02E-06
0
2
0.29109
1.02E-06
7705.39545
3
0.58219
1.02E-06
15410.79091
4
0.873281.02E-06
23116.18636
5
1.16437
1.02E-06
30821.58181

Ahora teniendo el Número de Reynolds lo siguiente que queremos hallar es el coeficiente de fricción “f”, para eso recordamos la ecuación de Colebrook
f= 0.25/{log[(e/(3.7D))+(5.74/(Re)0.9)]}2
Teniendo como dato que el coeficiente de rozamiento al que llamaremos “e” es 1.5*10-6 m ya tendríamos entonces todos los datos para hallar elcoeficiente de fricción f para cada caudal:


Re
Coef. Rozamiento, e
Rugosidad Relativa, e/D
Coef. Fricción, f
1
0
1.50E-06
5.56E-05
0
2
7705.39545
1.50E-06
5.56E-05
0.03341
3
15410.79091
1.50E-06
5.56E-05
0.02771
4
23116.18636
1.50E-06
5.56E-05
0.02505
5
30821.58181
1.50E-06
5.56E-05
0.02340

Entonces podríamos hallar las pérdidas por fricción hf para cada caudal,mediante la siguiente expresión:
hf= f.(L.V2)/(2.D.g)
Siendo: g:
F: coeficiente de fricción del material
L: Longitud de la tubería
V: Velocidad del fluido
D: Diámetro de la tubería
g: Aceleración de la gravedad
Teniendo como datos:
g=9.81 m/s2
D= 0.027 m
L= 2.065m
Entonces se procede a continuación a hacer una tabla con los diferentes coeficientes f y velocidades para hallar...