Mentenimiento

UNIVERSIDAD DE OVIEDO
Área de Mecánica de Fluidos E.P.S. de Ingeniería de Gijón

INGENIERÍA DE FLUIDOS Práctica de laboratorio 2:

CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA

1. OBJETO DE LA PRÁCTICA Las bombas centrífugas son turbomáquinas rotodinámicas que transfieren energía a un líquido mediante la acción de un elemento en rotación denominado rodete, que impulsa al fluido acircular a través de unos canales delimitados por álabes de modo que el fluido entra en la dirección axial y sale en la dirección radial. El fluido que sale del rodete es recogido por una conducción de sección creciente, denominada voluta, que va rodeando la salida del rodete, dirigiendo finalmente el fluido hacia el conducto de impulsión a través de un tramo difusor. La energía específica (es decir, laenergía por unidad de volumen, masa o peso de fluido) que una bomba dada es capaz de transmitir al fluido depende del caudal circulante, el cual puede variar entre 0 y un cierto caudal máximo. También la energía consumida por la bomba (la que absorbe del motor de accionamiento) y el rendimiento (relación entre la energía entregada al fluido y la energía consumida) son función del caudal encirculación. La representación gráfica de la energía específica, la potencia consumida y el rendimiento de la bomba en función del caudal se denominan curvas características de la bomba. Estas curvas constituyen la información básica necesaria para predecir las magnitudes de operación de la bomba en un circuito dado, y por lo tanto suelen ser aportadas por los fabricantes en sus catálogos y demásdocumentación técnica. En esta práctica se obtendrán las curvas características de funcionamiento de una bomba centrífuga accionada a velocidad constante. Los ensayos se llevarán a cabo en el banco de ensayo de bombas disponible en el laboratorio del Área de Mecánica de Fluidos. Los objetivos concretos de la práctica son pues: − − − − Obtención de la curva de la altura de elevación (=energía específicaútil por unidad de peso de fluido) en función del caudal. Obtención de la curva de la potencia consumida por la bomba en función del caudal. Obtención de la curva de rendimiento de la bomba en función del caudal. Determinación de la velocidad específica de la bomba.

2. INSTALACIÓN, MEDIDAS Y CÁLCULOS La práctica se lleva a cabo en un banco de ensayos construido según normas British Standard.Consta de un tanque de toma y descarga de agua con un sistema de tuberías y

Curvas Características de una Bomba Centrífuga

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válvulas que permiten conectar distintas bombas al depósito en circuito cerrado. En la figura 1 se representa un esquema de este banco de ensayos. Las dimensiones de las tuberías de aspiración e impulsión se comunicarán en el momento de la realización de la práctica.BOMBA CON VARIADOR DE FRECUENCIA

BOMBA CON MOTOR DE CONTINUA

DEPÓSITO DE REGULACIÓN

VISTA EN PLANTA

VÁLVULA DE MANGUITO

PLACA DE ORIFICIO

ALZADO
VÁLVULA DE MARIPOSA

Figura 1. Banco de ensayos La regulación del caudal circulante se efectúa maniobrando las válvulas dispuestas a lo largo del conducto de impulsión. Hay válvulas de dos tipos: de mariposa y de manguito. La medidadel caudal se realiza con una placa orificio, que impone a la corriente un orificio de paso más estrecho que la tubería y concéntrico con ella, de modo que a su través se origina una caída de presión (pérdida de carga singular) proporcional al cuadrado del caudal. Esta pérdida de carga se mide mediante un manómetro en U con mercurio, con columnas conectadas a ambos lados de la placa orificio. Laaltura del mercurio en cada columna se mide sobre una escala milimétrica. El caudal Q puede obtenerse en función de la diferencia de altura de mercurio entre columnas, Δh, utilizando la expresión:

Curvas Características de una Bomba Centrífuga

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Q=k
donde: k ρHg ρH2O Δh

⎛ ρ Hg - ρH2O ⎜ ⎜ ρH2O ⎝

⎞ ⎟ Δh ⎟ ⎠

(1)

Constante diferente para cada placa. Densidad del mercurio:...