UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERA DE MINAS, GEOLOGA Y CIVIL

ESCUELA DE FORMACIN PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

PRCTICA DE LABORATORIO N 09: BOMBEO EN SERIE Y PARALELO

ASIGNATURA : LABORATORIO MECNICA DE FLUIDOS I (IC-337)

DOCENTE : Ing. BENDEZ PRADO, Jaime L.

ALUMNOS : GAMBOA PERALTA, Eder

CARITAS BARRIENTOS, Ronald GARCIA GUTIEREZ, Juan Carlos JANAMPA QUISPE, Juan Carlos ESCALANTE BORDA, Wirson CONISLLA QUISPE, Elvio GIL GUILLEN, Rub n JANAMPA CHUMBES, Michael ORELLANA HUAMAN, Miguel Angel ABOLLANEDA HURTADO, Noe Bladimir AGUADO CARHUAPOMA, Ismael Eloy

GRUPO : Lunes 3-5 p.m.

CICLO ACADMICO : 2015 I

FECHA DE EJECUCIN : 13 de julio de 2015 FECHA DE ENTREGA : 20 de julio de 2015

AYACUCHO PER

2015

LABORATORIO N 09:

BOMBEO EN SERIE Y PARALELO:

8.1 OBJETIVOS: Comparar los caudales entre bombas conectados en serie y bambas conectados en paralelo. 8.2 MARCO TEORICO: La expresin que relaciona la potencia producida con la energa que se extrae del flujo y el caudal que circula por el sistema es:

dnde:

( )

Las bombas por otra parte, son dispositivos que entregan energa al fluido, con el objeto de impulsar cuando no es posible hacerlo va mtodos gravitacionales. Existen diferentes tipos de bombas que utilizan distintos fenmenos para entregar energa a un fluido en movimiento. Entre los diferentes tipos existen por ejemplo: - Bombas de vaco, que producen una disminucin local de presin por debajo de la presin atmosfrica, generando en el sistema un gradiente de presiones que impulsa el movimiento del fluido. - Bombas de golpe de ariete, stas utilizan el fenmeno impermanente del golpe de ariete para aumentar la presin en un determinado punto de la tubera y mediante ste se produce la elevacin del lquido. Bombas centrfugas, son aquellas que entregan energa al fluido mediante una hlice.

Conceptualmente el funcionamiento de las bombas centrfugas es opuesto al de las turbinas, es decir, las bombas entregan Bernoulli al fluido. La relacin descrita previamente para la potencia es vlida para bombas, donde ahora P es la potencia de la bomba y H la altura de elevacin o el Bernoulli entregado por la bomba al flujo. As, H est dada por:

dnde h es el rendimiento de la bomba (con un valor entre 0 y 1). En esta experiencia, existen para estudiarse dos tipos de turbinas y una bomba centrfuga, las que, como se mencion anteriormente, son conceptualmente similares. Cada bomba o turbina tiene una combinacin de los valores de los parmetros que determinan su funcionamiento que hacen que ste sea ptimo, es decir, que su rendimiento sea mximo. Para determinar el funcionamiento ptimo es necesario analizar ciertas curvas: En el caso de las bombas, las curvas caractersticas de stas relacionan, el comportamiento del rendimiento y de la altura de elevacin en funcin del caudal elevado. Como es de esperar, la curva de rendimiento tiene un mximo que representa el punto ptimo de funcionamiento, que no necesariamente corresponde al punto en que la bomba funciona normalmente, el cual depende de la curva de carga del sistema hidrulico donde se instala. Para las turbinas, para un caudal determinado, que viene dado por las condiciones hidrulicas del sistema, se grafican la potencia producida, el rendimiento y el torque de la hlice, en funcin de las revoluciones de la misma. Al igual que en el caso de las bombas, la curva del rendimiento tiene un mximo que define el torque ptimo que debe ejercer el motor para que la generacin elctrica sea mxima. BOMBAS EN SERIE Y EN PARALELO: En ocasiones se utilizan varias bombas trabajando en serie o en paralelo sobre el mismo circuito. Esto puede resultar til como sistema de regulacin, o cuando se requieren caractersticas muy variables. Cuando varias bombas se colocan en serie, se pueden sustituir, para el clculo, por otra bomba hipottica que genere una altura suma de las individuales para cada caudal.

Bombas en serie

De la misma forma, varias bombas en paralelo darn una curva caracterstica conjunta en la que se suman los caudales para cada altura.

Bombas en paralelo

Para colocar bombas en serie, y sobre todo en paralelo, es conveniente que sean similares, mejor an si son idnticas, para evitar que alguna de ellas trabaje en una zona poco adecuada. En el caso de bombas con curva caracterstica inestable (pendiente positiva en alguna zona) conviene prestar especial cuidado, como se ver ms adelante. 8.3 EQUIPOS: - Bombas centrifuga de 0.5 HP de potencia. - Tuberias con instalaciones en serie y paralelo. - Cronmetro. - Probeta. - Flexmetro. 8.4 PROCEDIMIENTO: 1.- Se discurre agua mediante una bomba instalada a un sistema de tuberas. 2.- Se mide la diferencia de alturas de nivel de agua en los tubos piezomtricos instalados antes y despus de la bomba. 3.- Se instala las bombas en serie y se discurre agua por la tubera instalada abriendo la vlvula de ingreso. 4.- Se mide la diferencia de alturas de nivel de agua en los tubos piezomtricos instalados antes y despus de cada bomba. 5.- Se mide el caudal a la salida de la tubera (volumen y tiempo). 6.- Se instala las bombas en paralelo y se discurre agua por la tubera instalada abriendo la vlvula de ingreso. 7.- Se mide la diferencia de alturas de nivel de agua en los tubos piezomtricos instalados antes y despus de cada bomba.

8.- Se mide el caudal a la salida de la tubera (volumen y tiempo). TOMA DE DATOS: POTENCIA EN AMBAS BOMBAS: 5HP Bombas en serie:

N Vol. Acumulado(cm3) Tiempo (s) Caudal = Vol /

tiempo

01 1656 2.69 615.61

02 1660 2.945 563.67

03 1830 3.145 581.88

04 1750 2.895 604.49

Caudal promedio =591.41cm3/s Bombas en Paralelo:

N Vol. Acumulado(cm3) Tiempo (s) Caudal = Vol /

tiempo

01 2570 2.165 1187.07

02 2560 2.235 1145.41

03 2885 2.405 1199.58

04 2730 2.315 1179.27

Caudal promedio =1177.83 cm3/s 8.5 CUESTIONARIO: 1.- Calcular los caudales para cada caso y compararlos. BOMBAS EN SERIE: Caudal = Q1 = 591.41cm

3/s BOMBAS EN PARALELO: Caudal = Q2 = 1177.83 cm

3/s Concluimos que Q2 > Q1 ; entonces el caudal obtenido de las bombas en paralelo es mayor al obtenido con las bombas en serie.

ANEXOS: BOMBAS EN SERIE:

BOMBAS EN PARALELO:

BIBLIOGRAFIA:

ING, SILVA LINDO MARCO, Manual de laboratorio de Mecnica de Fluidos, 2014.

MIRANDA H, Oscar; CAMPOS A. Dante, Mecnica de Fluidos e Hidrulica 3

Edicin, 2001, Per.