LABORATORIO DE BOMBAS

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

Facultad de Ingeniera

Programa de Ingeniera Civil

LABORATORIO DE BOMBAS

Presentado por:

PAULA CAROLINA ORJUELA FORERO

Cod. 97211029

CESAR AUGUSTO MAYORGA MENDOZA

Cod. 97111036

Presentado a:

Ing. Jorge Corredor

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

Bogot D.C., diciembre de 2000

OBJETIVOS

Objetivo general

Determinar las curvas caractersticas de una bomba centrfuga.

Objetivos especficos

Consultar en los libros de texto y consulta:

1. Concepto de bomba

2. Clasificacin de las bombas

3. Caractersticas de una bomba centrfuga

4. Relaciones caractersticas de una bomba centrfuga

5. Curvas caractersticas de una bomba centrfuga

Analizar las curvas caractersticas de una bomba centrfuga.

Evaluar las curvas caractersticas de una bomba centrfuga.

Para la instalacin del laboratorio confirmar los resultados obtenidos mediante su comparacin con la informacin de la bomba, teniendo en cuenta los requerimientos del fabricante.

Interpretar los resultados obtenidos en el laboratorio para determinar en que campos puede ser utilizada la bomba, teniendo en cuenta los requerimientos del fabricante.

Consultar los diferentes fabricantes y sus respectivos catlogos de una bomba centrfuga.MARCO TEORICO

CONCEPTO DE UNA BOMBA:

Las bombas son mquinas hidrulicas que suministran energa a un fluido incompresible, para efectuar su transporte, para proporcionar potencia hidrulica.

Un equipo de bombeo es un transformador de energa. Recibe energa mecnica, que puede proceder de un motor elctrico, trmico, etc. y la convierte en energa que fluido adquiere en forma de presin, de posicin o de velocidad.

As tendremos bombas que se utilizan para cambiar la posicin de un cierto fluido. Un ejemplo lo constituye una bomba en un oleoducto, en donde las cotas de altura, as como los dimetros de las tuberas y consecuentemente las velocidades fuesen iguales, en tanto que la presin es incrementada para poder vencer las perdidas de friccin que se tuviesen en la conduccin.

Existen bombas trabajando con presiones y alturas iguales que nicamente adicionan energa de velocidad. Sin embargo, a este respecto, hay mucha confusin en los trminos de presin y velocidad, por la acepcin que llevan implcita de las expresiones fuerza tiempo. En la mayora de las aplicaciones de energa conferida por una bomba es una mezcla de las tres, las cuales se comportan d acuerdo con las ecuaciones fundamentales de la mecnica de fluidos.

Lo inverso a lo que sucede en una bomba se tiene en una maquina comnmente llamada turbina, la cual transforma la energa de un fluido, en sus diferentes componentes citadas, en energa Mecnica.

Para una mayor claridad, buscando una analoga con las maquinas elctricas, y para el caso especifico del agua, una bomba seria un generador elctrico hidrulico, en tanto que una turbina seria un motor hidrulico.

Normalmente un generador hidrulico (bomba) es accionado por un motor elctrico, trmico, etc. , mientras que un motor hidrulico (turbina) acciona un generador elctrico.

Tratndose de fluidos comprensibles el generador suele llamarse compresor y el motor puede ser una turbina de aire, gas o simplemente un motor trmico.

CLASIFICACION DE LAS BOMBAS:

Siendo tan variados los tipos de bombas que existen, es muy conveniente hacer una adecuada clasificacin. La que se considera ms completa es la del Hydraulic Institute en su ultima edicin. El mencionado instituto tiene como miembros a mas de cincuenta compaas fabricantes de equipos de bombeo en el mundo entero y se ha preocupado por mantener al da los llamados standars. La clasificacin es la siguiente:

Los tipos de bombas ms usuales son las siguientes:

BOMBA HIDRAULICA: Aquella cuyo funcionamiento se basa en el vaco mas o menos completo que se produce en su interior por medios mecnicos.

BOMBA ASPIRANTE: La Hidrulica que consta de un tubo de aspiracin y un embolo, provisto de uno o ms orificios. (2) con vlvulas, que cierra la parte superior del tubo de aspiracin.

BOMBA IMPELENTE: La Hidrulica carente de tubo de aspiracin, que esta sumergida, va provista de una vlvula en la base interior del cilindro y posee un embolo macizo.

BOMBA ASPIRANTE IMPELENTE: La Hidrulica que combina las propiedades de la aspirante y la impelente y produce doble efecto.

BOMBA DE VACIO: Dispositivo destinado a la produccin de bajas presiones por extraccin de la masa gaseosa contenida en un recinto.

En la bomba de escape, el tubo que lleva el cilindro esta unido al recipiente del cual debe extraerse el aire. Durante el golpe hacia arriba, el aire del recipiente se precipita al interior del cilindro. Las bombas bien construidas pueden producir un vaco casi perfecto.

Si en vez de expulsar el aire en la forma descrita se hace que el mismo pase a un tanque, el aparato obra como bomba compresora. En este caso el aire acumulado en el tanque proviene de la habitacin. La accin de las vlvulas en las bombas de aire es la misma que en las bombas de agua aunque las vlvulas de aire se adaptan y regulan mas cuidadosamente.

Pero hay cierto tipo de bombas, muy usadas actualmente, que no tienen pistones ni vlvulas. Entre ellas, se pueden mencionar la centrifuga y la rotatoria.

La primera consiste en una rueda de paletas curvas. La rueda gira por lo general a enorme velocidad y empuja hacia los caos l liquido o el gas que se bombea. Su accin se parece mucho a la de un ventilador elctrico o una hlice. El gran valor de la bomba centrifuga es que se la puede usar para mover lquidos que contienen slidos. En la bomba rotatoria, unas ruedas a modo de engranajes giran con bastante lentitud empujando l liquido. El aparato es til, sobre todo, para bombear lquidos pesados y viscosos, como la melaza, el alquitrn y los aceites.

CLASIFICACION DE LAS BOMBAS POR EL TIPO DE MATERIAL DE SUS PARTES.

Las designaciones del material frecuentemente usadas para bombas son:

a. Bomba Estndar ( hierro y bronce )

b. Bomba toda de hierro.

c. Bomba toda de bronce.

d. Bomba de acero con partes internas de hierro o acero inoxidable.

e. Bombas de acero inoxidable.

CLASIFICACION DE LAS BOMBAS POR EL TIPO DE SUCCION.

Las bombas, de acuerdo con su tipo de succin, se pueden catalogar en:

a. Simple succin.

b. Doble succin (ambos lados del impulsor)

c. Succin negativa ( nivel del liquido inferior al de la bomba)

d. Succin positiva ( nivel del liquido superior al de la bomba)

e. Succin a presin ( la bomba succiona el liquido de una cmara hermtica donde se encuentra ahogada y adonde llega l liquido a presin).

CLASIFICACION DE LAS BOMBAS POR SU DERECCION DE FLUJO.De acuerdo con la direccin del flujo las bombas se dividen en:

a. Bombas de flujo radial.

b. Bombas de flujo mixto.

c. Bombas de flujo axial.

Las bombas de flujo radial tienen impulsores generalmente angostos de baja velocidad especifica, que desarrollan cargas altas. El flujo es casi totalmente radial y la presin desarrollada es debida principalmente a la fuerza centrifuga.

En las bombas de flujo mixto el flujo cambia de axial a radial. Son bombas para gastos y cargas intermedias y la velocidad especifica de los impulsores es mayor que las de flujo radial.

En las bombas de flujo axial llamadas de propela el flujo es completamente axial y sus impulsores son de alta velocidad especifica.

FACTORES PARA LA SELECCIN DEL TIPO DE BOMBA.

Los tres factores principales para determinar si usaremos una bomba de desplazamiento positivo son; Presin, gasto y las siguientes caractersticas de los lquidos:

a. ndice de acidez alcalinidad (pH)

b. Condiciones de viscosidad.

c. Temperatura.

d. Presin de vaporizacin del liquido a la temperatura de bombeo.

e. Densidad.

f. Materiales de suspensin, tamao, naturaleza, etc.

g. Condiciones de abrasin.

h. Contenido de impurezas.

CARACTERSTICAS DE LAS BOMBAS:

Las bombas de desplazamiento positivo reciprocantes son aplicables para:

a. Gastos pequeos.

b. Presiones altas.

c. Lquidos amplios.

Las de desplazamiento positivo rotatorias para,

a. Gastos pequeos y medianos.

b. Presiones altas.

c. Lquidos viscosos.

Las bombas dinmicas del tipo centrifugo,

a. Gastos grandes.

b. Presiones reducidas y medianas.

c. Lquidos de todos tipos, excepto viscosos.

Las bombas reciprocantes se usaron mucho y su sustitucin por las centrifugas ha corrido al parejo de sustitucin del vapor por la energa elctrica, como fuente de energa.

Los progresos en los motores elctricos han proporcionado el desarrollo de bombas centrifugas, mucho ms ligeras y baratas.

En un principio, las bombas centrifugas tenan la desventaja de su baja eficiencia, sin embargo, las mejoras obtenidas basndose en investigaciones continuas, las ha puesto siempre a la cabeza en el aspecto competitivo/ tienen a su favor las condiciones de descarga constante, a una presin dada, que no tienen las reciprocantes, a dems no presentan problemas de vlvulas, que son tan comunes en las reciprocantes.

Actualmente las bombas centrifugas tambin cubren el campo de las altas presiones que se logran mediante las bombas de varios pasos accionadas a altas velocidades.

En virtud de que aproximadamente 2/3 partes de las bombas usadas hoy en da son centrifugas, el estudio de este tipo de bombas es importante para tener un conocimiento cabal de bombas.

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO.

El funcionamiento de las bombas de desplazamiento positivo no se basa, como el de las turbomaquinas, sino en el principio del desplazamiento positivo.

Las bombas de embolo son adecuadas para grandes presiones y pequeos caudales y las bombas rotodinamicas (centrifugas y axiales) para presiones reducidas y gastos elevados, las bombas rotodinamicas son maquinas que trabajan a mas revoluciones por minuto (ms rpidas) que las de embolo.

Las bombas de embolo tienen la ventaja de una mayor eficiencia y de tener una mayor altura de aspiracin.

Sin embargo, como ya se menciono, las bombas rotodinamicas estn sustituyendo a las bombas de embolo.

Una consideracin de las cabezas requeridas pasa causar fluido en un sistema y la definicin de los trminos usados pueden ser entendidos mejor mediante la siguiente grfica:

Figura 1. Bomba operando con carga de succin (tanque abajo).

El nivel de la tubera de succin sobre el eje de la bomba. La lectura en el impulsor es de vaco.

Figura 2. Bomba operando con cabeza de succin (tanque arriba).

El nivel de la tubera de succin sobre el eje de la bomba .

La lectura en el impulsor es de presin.

Donde:

H = Cabeza total en pies o metros (anteriormente conocida como dinmica total).

Hd = Cabeza esttica de descarga cabeza de descarga estatica.

Hs = Cabeza de succin descarga esttica.

fd = Cabeza de friccin en descarga.

fs = Cabeza de friccin en succin.

v2d = Cabeza de velocidad

2g CARACTERISTICAS DE OPERACIN Y CURVAS DE LAS BOMBAS RECIPROCANTES.

La curva mostrada a continuacin proporciona un medio rpido para calcular en forma aproximada del consumo de vapor en maquinas de accin directa.

Para bombas dplex, divida los WHP ( water Horse Power) entre dos antes de aplicarlos a las curvas.

Las curvas estn basadas en WHP/cilindro.

PROCEDIMIENTO :

a) Principie con los WHP/cilindro.

b) Suba verticalmente a la curva correspondiente al tamao del cilindro vapor.

c) Llegue horizontalmente a la curva de velocidad del pistn de 50 pie/ sg. Esta es la curva bsica para la que se trazaron las otras curvas.

d) Llegue verticalmente a la velocidad del pistn ( a la cual trabajara).

e) Llegue horizontalmente a la escala de consumo de vapor en donde lo encontrara expresado en libras/WHP hora.

f) Multiplique el resultado obtenido por los WHP totales para obtener el consumo de vapor en libra/hora.

GRAFICO 3. Curvas caractersticas de las Bombas.

CURVAS TEORICAS CARACTERISTICAS DE UNA BOMBA CENTRIFUGA.Usamos la ecuacin de Euler para la carga en su forma ms simple, o sea, suponemos que el fluido entra al impulsor radialmente ( cu = 0), por tanto;

He U2 eU2 (3)

g

Puede mostrarse que esta ecuacin es la de una lnea recta, la cual dar la variacin de la carga de Euler con la capacidad.

En efecto, tenemos que;

eU2 = U2 - WU2 = U2 - e m2 (4)

tan (Lo cual sustituido en la ecuacin 1 nos da;

He = U22 - U2em2 (5)

G g tan(2En esta ecuacin em2 es proporcional a la capacidad Q, puesto que esta es igual a em2 multiplicada por el rea normal a ella.

Si aplicamos la ecuacin anterior a un sistema de ejes H-Q, obtenemos una recta que intercepta al eje de cargas a una distancia U22 / g y al de gastos o velocidades a una distancia U2 tan ( 2.La pendiente de esta lnea depende del ngulo (2. Cuando (2 es igual a 90 la lnea de capacidad carga es una recta paralela al eje de capacidad con una ordenada de valor He = U22 / g. Este caso se presenta cuando se tiene un impulsor con aspas radiales.

Para (2 < 90 la carga decrece cuando la capacidad se incrementa. Con ( 2 > 90 la carga se incrementa con la velocidad.

Esta condicin no puede cumplirse ni aun en bombas ideales, ya que el flujo no puede producirse si se presenta una presin o carga ms alta que la que se produce con la vlvula cerrada. El significado de esto puede ser apreciado en la siguiente figura (Ver anexo figura4).

Cuando (2 > 90, la velocidad absoluta C2 y su componente tangencial em2 son mayores que U2, as l liquido se mueve mas aprisa que el aspa del impulsor.

Cuando la llegada al ojo del impulsor es tal que l liquido tiene prerotacin antes de que lo maneje el impulsor, l termino de la ecuacin no es igual a cero y la curva de capacidad carga es obtenida como sigue,

Sea,

H1 = U1eU1 y

g

eU1 = U2 WU1 = U1 em1 tan (1

H1 = U12 - U1 em1 (6) g tan (1Esta ecuacin es tambin una recta que corta el eje de las cargas de U12 / g, la cual es paralela al eje de capacidades para (1 = 90

Y decrece para valores (1 < 90. (Lnea EF).

En la practica los ngulos de descarga (2 varan entre 15 y 35, siendo el rango normal 25> ( 2 >20. El ngulo de entrada se encuentra entre los limites 50> (1 > 15.

Por lo que se refiere a las potencias, en una bomba ideal, la potencia que entra es igual a la que sale.

Cuando (2 es igual a 90 representa una lnea recta que pasa por el origen. Para ( 2 < 90 es una parbola tangente, en el origen, a la recta anterior.

La figura 5 muestra un ejemplo de curvas caractersticas de una bomba centrifuga tpica, estas curvas indican la variacin de la carga, la potencia de freno y la eficiencia como funciones de descarga.

Debido a las grandes perdidas que ocurren por la conversin de energa cintica en energa de presin, las bombas no son tan eficientes como las turbinas.

CARACTERISATICAS DE UNA BOMBA:

Las bombas centrfugas se agrupan dentro de las turbo-mquinas, las cuales incluyen a las turbinas, ventiladores y compresores, en donde aparece una reaccin dinmica dentro de un elemento rotatorio provisto de labes (rotor)y el fluido que pasa a travs de l. En la bomba centrfuga el rotor se denomina impulsor.

En toda turbomquina existe un intercambio entre la energa del fluido y la energa mecnica. As por ejemplo, el agua sale de la bomba con mayor presin que la que tena al entrar, porque la bomba ha restituido al agua la energa absorbida en el eje puesta por el motor.

RELACIONES CARACTERSTICAS DE UNA BOMBA CENTRFUGA:

Los resultados de ensayo de una bomba centrfuga, funcionando con velocidad constante (nmero de re3voluciones por minuto), pueden ser representados en un diagrama, trazndose las curvas caractersticas de carga, eficiencia y potencia consumida, con relacin al caudal.

ALTERACIONES EN LAS CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO:

Los efectos de alteraciones introducidos en las condiciones de funcionamiento de una bomba no se deben ser evaluados exclusivamente teniendo como base la expresin que permita determinar se potencia. Es indispensable el examen de las curvas caractersticas, que indican la variacin de la eficiencia.

Las alteraciones en la carga total real de una bomba centrfuga traen las siguientes consecuencias.

1. Aumentndose la carga total, la capacidad Q caudal disminuye, la potencia consumida disminuye.

2. Reducindose la carga total, el gasto Q aumenta, la potencia consumida se eleva.

Es por eso que, cerrndose el registro de salida de una bomba centrfuga, se reduce la potencia necesaria para su funcionamiento (aumento de la prdida de carga y de la carga total). Es recomendable pues, el cierre de la vlvula de la tubera de descarga al darse el arranque a una bomba centrfuga.

INSTALACIONES DE BOMBEO:

Con excepcin de casos especiales las bombas deben ser cubiertas por edificaciones propias. Casas de bombeo o Salas de bombeo.

Las casas de bombeo deben tener iluminacin y ventilacin adecuadas y deben ser suficientemente espaciosas para la instalacin y movimiento de los grupos de bombas, incluyndose espacio para la parte elctrica de los mismos (tableros, llaves elctricas, etc.).

Deben ser provistas un mnimo de dos bombas, siendo una de reserva, alternndose el trabajo de las unidades. Si fueren previstas tres bombas iguales, cada una deber tener capacidad para elevar un 50% del caudal nominal del sistema.

Las bombas podrn ser instaladas en la elevacin superior o inferior del nivel de las aguas que sern bombeadas. En el primer caso, habr succin propiamente dicha, siendo indispensable la instalacin de vlvulas de pie o de dispositivos especiales para cebar la bomba. En el segundo caso, las bombas quedarn ahogadas, recomendndose la instalacin de vlvulas de compuerta en las tuberas de admisin.

En el proyecto de estaciones de bombeo y en la instalacin de los grupos de bombas se recomiendan ciertos cuidados en cuanto a:

1. Crcamos de bombeo y canales de acceso.

2. Piezas especiales.

3. Asentamiento de las bombas.

4. Tubera de succin.

5. Tubera de descarga.

LEYES DE SIMILITUD:

Los anlisis sobre modelos de maquinaria hidrulica en proyecto, sirven de valiosa ayuda al proyectista porque permiten una inspeccin visual del flujo y hacen posible la obtencin de cierta informacin numrica, como distribucin de velocidades, de presiones, prdidas de energa.

Las variables que aparecen en las relaciones del flujo para unidades homlogas son:

H = altura desarrollada por la bomba.

Q = gasto bombeado.

N = velocidad de rotacin del impulsor.

D = longitud caracterstica, por ejemplo, el dimetro del impulsor.

P = potencia desarrollada por la bomba.

ECUACIONES (:

Ecuaciones (1:

1. Para la misma bomba con diferentes revoluciones:

2. Para dos bombas diferentes:

N = cte. Q = AC

Ecuaciones (2:

Para dos bombas diferentes:

Ecuaciones (3:

Para diferentes y revoluciones variables:

POTENCIA DE LOS SISTEMAS DE BOMBEO:

El conjunto elevador (moto-bomba) deber vencer la diferencia de nivel entre los dos puntos, ms las prdidas de carga en todo del trayecto (prdida por friccin a lo largo de la tubera y prdidas locales debidas a las piezas y accesorios).

Se denomina:

Het = altura geomtrica, estos es, la diferencia de nivel.

Hs = altura de aspiracin o succin, esto es, altura del eje de la bomba sobre el nivel inferior.

Hd = altura de descarga, o sea, la altura de nivel superior en relacin el eje de la bomba.

Hs + Hd = Het

Ht = carga total en el sistema de bombeo, que corresponde a Ht = Het + prdidas de carga (totales).

P = potencia en HP

Donde:

( = peso especfico del lquido al ser elevado

Q = caudal o descarga en m3/s.

Hman= altura manomtrica en m.

( = eficiencia del sistema de bombeo

( = (motor* (bomba

Admitindose una eficiencia global medio de 67% y expresndose el caudal en l/s, se encuentra para agua potable o negra:

POTENCIA INSTALADA:

Se debe admitir, en la prctica, un cierto margen para los motores elctricos. Los siguientes aumentos son recomendables:

50% para las bombas hasta 2 HP

30% para las bombas de 2 a 5 HP

20% para las bombas de 5 a 10 HP

15% para las bombas de 10 a 20 HP

10% para las bombas de ms de 20 HP

EFICIENCIA DE LAS MAQUINAS:

La eficiencia de las mquinas hasta cierto punto puede variar con la potencia por razones de construccin, siendo ms elevado para las mquinas grandes. Los motores elctricos empleado por determinado fabricante de bombas, por ejemplo, acusaron en promedio las siguientes eficiencias.

HP1/23/411 1/223510203050100

(m64%67%72%73%75%77%81%84%86%87%88%90%

Las bombas centrfugas de 1750 rpm, dadas por el mismo fabricante, presenta las siguientes caractersticas medias:

Q l/s57.510152025304050100200

(b52%61%66%68%71%75%80%84%85%87%88%

Dimetro mnimo de los tubos de succin de para las bombas de HP y 1para las dems. Altura de succin mxima de 6 m.

VELOCIDAD ESPECIFICA:

La velocidad especfica es un dato de gran utilidad en la caracterizacin de las bombas, independiente de su tamao y velocidad de funcionamiento.

Conceptualmente, la velocidad especfica es el nmero de revoluciones por minuto de una bomba ideal, geomtricamente semejante a la bomba en consideracin, necesario para elevar 75 l/s de agua a una altura de 1 m (potencia efectiva de HP).

En unidades mtricas, la velocidad especfica puede ser calculada por la siguiente expresin:.

Q = caudal en m3/s.

H = altura manomtrica en m.

( = velocidad angular en RPM.

El rendimiento es muy bajo para bombas con velocidad especfica inferior a 90. Las bombas radiales son satisfactorias para valores de ns comprendidos entre 90 y 300. Las bombas con impulsores tipo Francis se aplican con eficiencia entre 30 y 800. Por encima de este valor, se encuentra el campo de aplicacin de las bombas axiales o propeller.

NPSH :

NPSH (Net positive Suction Head), la cual se define como la cabeza que hace que el lquido fluya por la tubera de succin para entrar al ojo del impulsor.

Ecuacin (1)

Si la bomba trabaja con carga esttica de succin (nivel de bombeo por encima del eje del impulsor), la ecuacin se transforma en:

Ecuacin (2)

Si H representa la cabeza dinmica total desarrollada por la bomba, a la razn entre NPSH y H se denomina ndice de cavitacin ( nmero de Thoma:

Para una bomba dada, hay un cierto valor mnimo de la NPSH por debajo del cual ocurrir la cavitacin, valor que corresponde al ndice de cavitacin crtico:

Se puede decir que toda maquinaria hidrulica debe disearse de manera tal que

( >(c.

Al observar la ecuacin 1 se ve que la NPSH es tanto menor, esto es, se estar ms prximo a la cavitacin:

Cuanto menor sea la presin baromtrica local (mayor altitud sobre el nivel del mar).

Cuanto mayor sea la presin de vapor del lquido bombeado (mayor temperatura).

Cuanto mayor sea la altura de succin.

Cuanto mayores sean las prdidas en la succin (mayor longitud de la tubera, menor dimetro, mayor nmero de accesorios).

Existen dos tipos de NPSH :

La disponible: NPSHD, la cual es una funcin del sistema en el cual opera la bomba y puede ser calculada para cualquier instalacin.

La requerida: NPSHR, que es una funcin del diseo de la bomba y vara entre diferentes fbricas de bombas, entre diferentes bombas de una misma fbrica, y depende adems del gasto y de la velocidad de trabajo de la bomba. La NPSHR es un valor que debe ser suministrado por el fabricante.

Cualquier instalacin, para operar satisfactoriamente, debe tener un NPSHD igual mayor que la NPSHR de la bomba para las condiciones deseadas.

Clases de Bombas y sus especificaciones.

PROCEDIMIENTO

3. Seguir las instrucciones del laboratorista.

4. Asegurarse de que el equipo este listo para ejecutar la prctica, en caso contrario, hablar con el laboratorista.

5. Referirse al diagrama que se muestra en la figura.

6. Reconocer la instalacin antes de comenzar el ensayo de laboratorio, teniendo en cuenta cada una de las partes que van a ser utilizadas.

7. Aprender a manejar el tablero de control, para ajustar la velocidad durante el ensayo.

8. Verificar y tomar la lectura inicial del vertedero (Ho).

9. Mantener abierta la vlvula reguladora a la entrada del tanque, para que el nivel inicial del tanque sea de nivel constante y que este ente 89-90 cm.

10. Abrir totalmente la vlvula de succin y mantener la vlvula de descarga cerrada.

11. Prender la bomba y ajustar la velocidad en el tablero de control.

12. Tomar las lecturas de presin:

a) Observar que en el manmetro de la succin marca 0 y en el manmetro de la descarga marca otro valor.

b) Tomamos un rango de presiones desde 0 hasta el valor de referencia, para de esta manera tomar 10 lecturas en el manmetro de la descarga..

c) Abrimos la vlvula reguladora del flujo en la descarga, tomamos el primer valor menor al de referencia en el respectivo manmetro.

13. Tomar las medidas de caudal (por medio del vertedero)

a. Tomar la lectura en la escala del piezmetro del vertedero el valor de la lamina de agua, Hv.

14. Para el segundo caudal realice el mismo procedimiento anterior y llene la tabla de datos para la velocidad ajustada inicialmente.

15. Operar la bomba a otra velocidad diferente, ajustando en el tablero de control y realizar los mismos pasos anteriores.

16. Para realizar el procedimiento anterior llene la siguiente tabla de datos.

MEMORIA DE CALCULOS

La columna (1), muestra los datos que se toman en el laboratorio, para este ensayo se realizaron 10 lecturas.

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.

La columna (2), muestra la presin de succin que realiza la bomba, en este caso siempre da cero.

La columna (3), muestra la presin de descarga que realiza la bomba, se toman 10 lecturas las cuales estan dadas en psi.

35 psi

30 psi

La columna (4), muestra la presin de descarga que realiza la bomba, realizando su conversin adecuada en las unidades de psi a Kgf/m2 y dividiendo por el respectivo peso especifco del lquido, para que quede en metros de columna de agua (m.c.a.).

y se realiza su respectiva conversin de unidades.

Luego de tener un mismo sisteme de unidades, se realiza, para que quede en metro de columna de agua.

entonces:

As se calcula sucesivamente...

La columna (5), muestra las lecturas en el vertedero a las diferentes presiones que fueron tomadas durante el prctica del laboratorio.

En la columna (6), se utiliza la ecuacin que se encuentra en el laboratorio para realizar los calculos de altura del vertedero H.

cm

Donde:

Hv = Lecturas tomadas en el vertedero.

H0 = Lectura inicial tomada en el vertedero (antes de encender la bomba).

cm

cm

As se calcula sucesivamente cada H, para las diferentes lecturas.

En la columna (7), se utiliza la ecuacin que se encuentra en el laboratorio para realizar los calculos de caudal Q (lps).

lps

lps

lps

As se calcula sucesivamente cada Q, para las diferentes lecturas.

En la columna (8), se realiza la respectiva conversin para que quede en un solo sistema de unidades.

As sucesivamente se continua realizando la respectiva conversin.

En la columna (9), se procede a calcular las prdidas totales entre la succin y la descarga.

As se continua calculando para todos los datos.

En la columna (10), se calcula la potencia que suministra la bomba, con su conversin al mismo sistema quedando en H.P, de la siguiente forma:

As sucesivamente para los dems datos.

En la columna (11), se muestra la potencia al freno ola potencia suministrada por el motor, en este caso es de 2.4 H.P.

En la columna (12), muestra la eficiencia que se tiene en la bomba, por la siguiente ecuacin:

Laboratorio Hidrulica I

Prctica N. 6

31

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