Fluidos 12

BOMBAS HIDRÁULICAS

Noria edad
árabe,media,
edad media,
Córdoba
Noria árabe,
Córdoba

José Agüera Soriano 2011

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José Agüera Soriano 2011

2

La espectacular Noria
Grande, en Abarán, con sus
12 metros de diámetro, pasa
por ser la más grande en
funcionamiento de toda
Europa. Es capaz de elevar
más de 30 litros por
segundo..

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Tornillo de Arquímedes (siglo IIIa.C.)

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Impulsión

Bomba

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BOMBAS HIDRÁULICAS
• INTRODUCCIÓN
• CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS
• CENTRÍFUGA
• CURVAS CARACTERÍSTICAS
• RENDIMIENTO SEGÚN VELOCIDAD ESPECÍFICA
Y TAMAÑO
• PROPORCIONES Y FACTORES DE DISEÑO
• CAVITACIÓN EN BOMBAS
• ACOPLAMIENTO DE BOMBAS A LA RED
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INTRODUCCIÓN
Reservaremos el nombre de bombahidráulica a la que eleva
líquidos.
Cuando el fluido es un gas, se llama:
• ventilador, cuando el incremento de presión es muy pequeño:
hasta 0,07 bar
• soplante, entre 0,07 y 3 bar
• compresor, cuando supera los 3 bar.
Pocos técnicos diseñarán bombas; en cambio, casi todos tendrán
que utilizarlas. A éstos va fundamentalmente dirigido el estudio
que se hace a continuación.

José Agüera Soriano2011

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CLASIFICACIÓN
1) bombas de desplazamiento;
2) bombas de intercambio de cantidad de movimiento.
Las primeras tienen un contorno móvil de volumen variable,
que obliga al fluido a avanzar a través de la máquina. Hay
una gran diversidad de modelos.
Estudiaremos el segundo grupo por ser el más frecuente.

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Bombas de desplazamiento
tubo de
succión

empaquetadura
tubode
descarga

émbolo

succión

descarga

(e)

válvula de
descarga

válvula
de succión
cilindro
(a)

(c)

(b)

(d)

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Bombas de intercambio de cantidad de movimiento
Según la dirección del flujo a la salida del rodete, podemos
hablar de,
• bombas centrífugas (perpendicular al eje)
• bombas hélice (flujo paralelo al eje)
• bombas helicocentrífugas (flujo mixto).centrífuga
centrífuga

eje de
rotación

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helicocentrífuga

hélice

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Atendiendo a la velocidad específica nq

n ⋅ Q*1 2
nq =
H *3 4

r2
u = ω· r

centrífuga

eje de
rotación

helicocentrífuga

hélice

mayor altura y poco caudal necesitan menor nq, y exigen rodetes
con mayores D y/o mayor u2, y pequeñas anchuras de salida.
c12 − c 22 u12 − u 22 w22 − w12
+
+
Ht =
2g
2g
2g

Paramayores nq, la forma del rodete deriva hacia mayores
anchuras de salida y menores diámetros.
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Los valores de nq son (n rpm, Q m3/s, H m):
• bombas centrífugas: nq = 10 ÷ 100 (nq ≈ 50)
• bombas mixtas:
nq = 75 ÷ 200 (nq ≈ 130)
• bombas hélice:
nq = 200 ÷ 320 (nq ≈ 250)
0,95
η ==0,95
0,90
0,85
0,80
0,75

bomba centrífuga de voluta

0,70

flujo mixto

flujo
axial

0,650,60
10

15

20 25 30

40

50 60 70

100

150

200 250 300 n q

eje de rotación
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0,95
η ==0,95
0,90
0,85
0,80
0,75

bomba centrífuga de voluta

0,70

flujo mixto

flujo
axial

0,65
0,60
10

15

20 25 30

40

50 60 70

100

150

200 250 300 n q

eje de rotación

Para nq inferiores a 10 ó 15 se recurre a bombas centrífugas
multicelulares, o con varios rodetes en serie.Bombas de pozo profundo: poco diámetro y muchos rodetes.
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Bombas centrífugas

Bomba axial
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centrífugo unicelular

centrífugo bicelular

centrífugo tricelular

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bombas de pozo profundo
rodete hélice

rodete centrífugo

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Bombas de pozo profundo

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Bombasen paralelo

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EJERCICIO
a) Calcúlese nq de la bomba de 1500 rpm, para Q = 20 l/s y H = 90 m.
b) Calcúlese n, para nq = 10.
c) Determínese el mínimo número de rodetes para que, a 1500 rpm, nq
sea superior a 10.
d) Si para mejor rendimiento fijamos un mínimo nq = 16, calcúlese
el número de rodetes.

Solución

n ⋅ Q*1 2 1500 ⋅ 0,021 2
=
=...