Osqui Corr


BOMBA CENTRÍFUGA
Oscar F. Contreras N. (2112505), Ángela M. Ortiz S. (2120825), Lesly V. Rodríguez F. (2112499) y Andrea C. Turizo V. (2122534)
Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas, Escuela de Ingeniería Química, Universidad Industrial de Santander
Cra 27 calle 9, Bucaramanga-Colombia


Realizado:
Entregado:
Resumen:


Procedimiento
La práctica consistió en el estudio del cambio de laspresiones, (medidas mediante un manómetro en U), del Venturi, la boquilla de succión y la de descarga de la bomba para diferentes posiciones de la válvula principal que controlaba el caudal de salida para tres diferentes posiciones del reóstato.
Las presiones en los tres diferentes puntos permiten calcular otros valores necesarios para recrear las gráficas de comportamiento de la bomba hidráulicausada en el laboratorio.

Adicionalmente, se tomaron los datos del motor como velocidad angular y fuerza de torque para cada una de las posiciones del reóstato.
Resultados y discusiones
Para poder realizar las gráficas de comportamiento de la bomba utilizada, es necesario conocer el caudal que circula en una de las seis posiciones de la válvula de descarga para cada posición del reóstato. El caudalse calculó con la diferencia de presiónes medidas en el manómetro en U conectado al venturi.

Donde:
: Caudal [m3/s]
: Área del Venturi [m2] = 0.016*10-2
: Aceleración de la gravedad [m/s2] = 9.8
: Diferencial de altura manómetro en el Venturi [m]
: Densidad del mercurio [kg/m3] = 13600
: Densidad del agua [] = 1000
: Diámetro del Venturi [m] = 1.42*10-2
:Diámetro del tubo [m] = 2.54*10-2
Se omitieron los cálculos realizados con la ecuación anterior y en su lugar se registran los datos en la Tabla 1.



Tabla 1. Caudales para las tres diferentes posiciones del reóstato.
Posición
Reóstato
40
25
30
Posición de la válvula

Q
10-3

Q
10-3

Q
10-3
1
0.271
1.38
0.172
1.10
0.202
1.19
2
0.247
1.32
0.157
1.05
0.198
1.18
3
0.238
1.30
0.153
1.04
0.190
1.16
40.219
1.24
0.149
1.03
0.161
1.07
5
0.195
1.17
0.147
1.02
0.139
0.99
6
1.018
1.13
0.091
0.80
0.108
0.87

Curva característica H vs Q
La carga aportada al fluido por la bomba se calculó con la ecuación derivada del teorema de Bernoulli, considerando que al ser las tuberías conectadas a la boquilla de succión y descarga de igual diámetro, la velocidad en ambos puntos es la misma y la diferencia igual acero. Sin embargo, existe una diferencia de altura entre las conexiones de 0.09 [m].
Tabla 2. Carga calculada para las tres diferentes posiciones del reóstato.
Posición
Del reóstato
40
25
30
Posición de la válvula
Carga H [m]
1
1.668
1.681
1.722
2
2.375
1.926
1.844
3
2.728
2.062
2.021
4
3.504
1.872
2.647
5
4.156
2.756
3.068
6
4.401
3.028
3.640

Figura 2. Gráfica de carga contra caudal para las tresdiferentes posiciones del reóstato.

La disminución de la carga del fluido a medida que aumenta el caudal, como se muestra en la Figura 2 se debe a que entre mayor sea el caudal, menor es la fuerza que puede impartir el impulsor sobre el fluido, disminuyendo la energía cinética que se aplica del mismo y por ende la presión.
Curva característica vs Q
La eficiencia es el parámetro que permiteconocer la utilidad real de la bomba frente al costo que genera mantenerla dentro de un proceso. En ciertas ocasiones, el aumento de la presión en un fluido es necesaria, a pesar de los costos razonablemente altos, es decir bajas eficiencias, para garantizar el correcto funcionamiento de todo el sistema de producción o transporte.
Tabla 3. Eficiencia de la bomba para las tres diferentes posiciones delreóstato.
Posición
del reóstato
40
25
30
Potencia del motor [W]
201.01
140.35
181.30
Posición de la válvula
Eficiencia [%]
1
10.6
12.2
10.5
2
14.7
13.5
11.2
3
16.7
14.3
12.1
4
20.7
12.7
14.7
5
23.3
19.0
16.0
6
23.7
16.4
16.8

Figura 3. Gráfica de eficiencia contra caudal para las tres diferentes posiciones del reóstato.

La eficiencia de la bomba disminuye con el caudal por la misma razón que...