Informe de turbomaquinas hidraulicas

PROBLEMAS
DE

BOMBAS CENTRÍFUGAS

Pedro Fernández Díez
http://libros.redsauce.net/

1.-Unabombacentrífugatieneunrodetededimensiones:r1=70mm;r2=220mm;1=60º;2=30º
Laanchuradelrodetealaentradaes,b1=50mmyalasalida,b2=30mm Sepuedesuponerquefuncionaencondicionesderendimientomáximo Rendimientomanométrico,0,80
Determinar,parauncaudalq=0,1m3/seglosiguiente:a)Lostriángulosdevelocidades;númeroder.p.m.aquegirarálabomba
b)Laalturatotalquesealcanzaráachorrolibre c)Elparmotorypotenciacomunicadaallíquido

RESOLUCIÓN
a)Triángulosdevelocidades
Entrada:Como:c1u1,porserc1=c1m,elaguapenetraau1;1=90º
3

c1=c1m= q
2r1b1

= 0,1m/seg
2x0,07mx50.10-3m

=4.547m/seg


c1=w1sen1
u1 w1cos1


=tg1


 u1


=c1
tg1


=4.547
tg60=2.625m/seg ; w1


=c1m
sen1


=4.547
sen60º


=5.2504m/seg

Nºderevolucionesporminuto:n=30u1
r1

=30x2.62
x0,070


=35.74

Salida:c2m= q
2r2b2

= 0,1
2x0.22x0,03


=2.41m/seg


c2nu2-w2cos2=


w2

c2m
sen2
r2

=2.41=4.82m/seg
sen30
200


=14.29-4.82cos30=10.12m seg

u2u1

2 2 2

=4.57
1
2

75=14.29m/seg

c2= c2m+c2n= 3,978

+7,12

=8,156m/seg

tg2=c2m
2n

=2.41=0.238  2=13.39º
10.12


b)Alturatotalquesealcanzaráachorrolibre:Ht(máx)quenohaytuberíadeimpulsión

Ht(máx)=

=14.29

x10.12
g =14.75m
q 1000kg/m3x0,1m3/seg



c)Parmotor:C

gr2c2n=

x0,22mx10.12 =22.69 mkg
9.81

Potenciacomunicadaalabomba:N=Cw=22.69u1
r1

=22.69(m.Kg) 2.625
0,070=850.87Kgm/seg=11.35CV

Potenciacomunicadaporlabombaallíquido(enelsupuestodevol=1):
Nh=q1Ht=1000Kg/m3x0,1m3/segx14.75m=1475Kgm/seg=19.7CV



2.-Unabombacentrífugatieneunpuntodefuncionamiento,encondicionesderendimientomáximo,dadoporun caudalde2500litros/minutoyHm=50m;laspérdidasinternasdelabombaequivalena5veceslaenergíacinéti-carelativaalasalidadelaguadelabomba,ylaspérdidasenlatuberíaequivalena15q2.Eldiámetroalasalida
delabombaesd2=0,2m,ylasecciónútildesalidadelrodetees∅2=0,2d22.Elrendimientomanométricoes
0,75. Determinar:
a)Elvalordelaspérdidasinternasdelabomba;
b)Elvalordelángulo2alasalida
c)Lavelocidadtangencialalasalidayelnúmeroderpmdelabomba

RESOLUCIÓN
2
a)Pérdidasinternasdelabomba:ᴧi=5 2 = 0.75
2g
b)Valordelángulo2alasalida
2

Hm HmHm 50

w2

man=

Ht=

Hm+ᴧi =

man-Hm=

0,75-50=16.67m=52gw2=8.08 m/s

c2m

q 2,.5/60(m3/seg)

5

sen2=

w2=c2m=∅=

0,2d2 , d2=0,4m=5m/seg=8,85=0,562=34,4º

c)Velocidadtangencialalasalidaynúmeroderpmdelabomba

Hman


60

Htmáx=

man=0,75=80m

Condiciónderendimientomáximo:1=90º


u2{u2-w2cos2}Ht(máx)=80m=u2 c2 cos2

2

=c2cos2=u2-w2cos2= g
2

u2-u2w2cos2-80g=0  u2-u2(8,85xcos34,4º)-80g0 u2=31,88m/seg

u2=d2 w

=d2 n

60u2

=60x

31,88

2 60  n=

d2


kg

=3044rpm
0,2
2,4m3


Kgm

d)Potenciaútil:NuqHman1000m3

60seg60m=2400

seg=32CV

Potenciaaplicadaalejedelabomba:N=Nh
mec

=Nu


= mecvol1= Nu
man=32 =42,67CV
0,75


Parmotor:C=

q
gc2nr2= c2n=

80g u2

=80g=24,59 =
31,88

1000x(2,4/60)
g (24,59x0,1)=10mkg

ótambién:C=N=30 N=30x42,67x75


=10mkg

w n

3044
3044 42,67


n q 3044 2,4/60

e)Nºespecíficoderev.:ns=n N=
m


605/4

=119,07rpm ; nq=

3/4=
m


603/4

=28,24rpm3.-Unabombacentrífugatieneelsiguientepuntodefuncionamiento:q=50litros/seg;Hm=100m;n=1500
rpm;m=0,67;N=100CV
Sequierebajaraunagaleríadeunaminaendondevaafuncionaraunmayor

númeroderevoluciones.
Elcoeficientedeseguridaddelabombaporelaumentodepresiónsesupo

nees2,5yelcoeficientedeseguridad
delparenelejeiguala2. Determinar:
a)Laalturamanométricaqueproporcionarálabomba
b)Lapotenciaqueconsume;c)Elcaudalqueimpulsará

RESOLUCIÓN...