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 DE MECANICA

DE FLUIDOS

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

INGENIRIA CIVIL

DETERMINACION DE LASCARACTERISTICAS DE UNA

BOMBA DE AGUA

PROFESOR: Ing. FLORES BOZA Alvaro H.

ALUMNO: VALCARCEL WARTHON Christian Johan

CODIGO: 010100188-k

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1) OBJETIVOS

En la determinación de las características de una bomba o banco hidráulico de

base, consiste en determinar el trazo de la curva de altura dinámica y caudalvariando las Revoluciones por Minuto (RPM) de la bomba, para lo cual se hará

 

uso del Banco Hidráulico de Base H89.8D.También ver y analizar el proceso de cavitación en el cuerpo de la bomba ya que

 

esta es trasparente y se pude ver al interior de la bomba.

2) MARCO TEORICO

A) Bomba Hidráulica

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía

 

(generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energíahidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puedeser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes

 

de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta supresión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio deBernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un

 

líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zonade menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.

B) Estática de Fluidos

También llamada hidrostática, es la mecánica de fluidos que estudia los fluidos enestado de reposo, la base principal de la hidrostática son el principio de Pascal yel principio de Arquímedes. Esta estudia fluidos en reposo tales como gases ylíquidos. La estática de fluidos tiene dos principios:

y  El principio de Pascal

La presión ejercida por un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un

recipiente de paredes indeformables, se transmite con igual intensidad en todaslas direcciones y en todos los puntos del fluido. Este principio puede comprobarseutilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de

un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el

émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la mismavelocidad y por lo tanto con la misma presión.

y  El principio de Arquímedes

Establece que cualquier cuerpo sólido que se encuentre sumergido total oparcialmente (depositado) en un fluido será empujado en dirección ascendente por 

una fuerza igual al peso del volumen del líquido desplazado por el cuerpo sólido.

El objeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en dicho

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fluido, ya que si el empuje que recibe es mayor que el peso aparente del objeto,

 

éste flotará y estará sumergido sólo parcialmente. 

Según este teorema:

En un recipiente se poneagua a un determinadonivel y se colocapiezómetros paralelosconectados a el por unsolo conducto a la mismapresión atmosférica comose observa en la imagen,siempre el nivel de aguade todos estos será igual.

En fluidos reales donde existe un caudal, existe una perdida en la elevación delagua por los piezómetros y se denomina perdida de carga.

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C) Sistema de una Bomba Hidráulica

D) Unidades

Presión = Bar Velocidad de Bomba = RPMCaudal = Lt. /seg

Conversiones: 1atm = 10.23mts = 760 mmHg1bar = 10 m.c.a.

H pression = Hs + Hd + Hf 

Bomba

H impulsión = Hd + Hf 

H manométrica = (Pm + Pa)*/  Donde:

Pm = Presión de envió media (bar)

Pa = Presión de aspiración media (b

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E) CAVITACION

La cavitación o aspiración en vacío es un efecto hidrodinámico que se produce

cuando el agua o cualquier otro fluido en estado líquido pasa a gran velocidad por 

una arista afilada, produciendo una descompresión del fluido debido a la

conservación de la constante de Bernoulli (Principio de Bernoulli). Puede ocurrir 

que se alcance la presión de vapor del líquido de tal forma que las moléculas que

lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formándose burbujas o,

más correctamente, cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor 

presión e implotan (el vapor regresa al estado líquido de manera súbita,

aplastándose bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas y un

arranque de metal de la superficie en la que origina este fenómeno.

 

La implosión causa ondas de presión que viajan en el líquido. Estas pueden

disiparse en la corriente del líquido o pueden chocar con una superficie. Si la zona

donde chocan las ondas de presión es la misma, el material tiende a debilitarsemetalúrgicamente y se inicia una erosión que, además de dañar la superficie,

provoca que ésta se convierta en una zona de mayor pérdida de presión y por 

 

ende de mayor foco de formación de burbujas de vapor. Si las burbujas de vapor 

se encuentran cerca o en contacto con una pared sólida cuando implosionan, las

fuerzas ejercidas por el líquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar 

a presiones localizadas muy altas, ocasionando picaduras sobre la superficie

sólida.

3) PROCEDIMIENTOS

y Poner en funcionamiento la bomba a velocidades, primero a 1000 RPM, luego2000 RPM y finalmente 2910 RPM.

y Regular la válvula situada en la parte derecha para cada caso.

y Para trabajar en bajos caudales, cerrar completamente la válvula de descargacolocada debajo dl cilindro de medición, y leer la curva del fabricante.

y Para caudales elevados, abrir la válvula y leer la curva.

y Anotar todos los datos para realizar la curva de caudal y altura dinámica.

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4) CUADROS Y CURVA DE BOMBA

1000 RPM

H P s  P i  Q Hm(mm) (bar) (bar) (Lt/min) (bar)

355 -0.09 0.06 29 1.53061224

300 -0.09 0.07 18 1.63265306

220 -0.09 0.08 12 1.73469388

160 -0.09 0.09 6 1.83673469

CUADRO DE LA BOMBA

0

2

4

6

8

10

12

14

0 10 20 30 40

1000 RPM

2000 RPM

2910 RPM

2000 RPM

H P s  P i  Q Hm(mm) (bar) (bar) (Lt/min) (bar)

370 -0.09 0.49 26 5.91836735

290 -0.09 0.49 17 5.91836735

215 -0.09 0.51 11.5 6.12244898

120 -0.09 0.52 5 6.2244898

2910 RPM

H P s  P i  Q Hm(mm) (bar) (bar) (Lt/min) (bar)

340 -0.09 1.1 21 12.1428571

280 -0.09 1.11 17 12.244898

195 -0.09 1.12 10 12.3469388

140 -0.09 1.16 6 12.755102

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5) COMCLUSIONES Y EXPERIENCIAS