Práctica No. 3

“Curvas Características”

Objetivo

Determinar la relación entre la capacidad o caudal con respecto a los cambios en la altura y elaborar una gráfica la curva característica de una bomba a partir de los datos experimentales obtenidos en el laboratorio.

Marco Teórico

La bomba es aquella máquina que es capaz de transmitir energía al fluido, permitiendo que este sea transportado en un mismo o diferente nivel, a diferentes velocidades, según las características de la bomba. Esta se divide en dos grupos como se muestra en la figura.

Las bombas de desplazamiento positivo crean la succión y descarga, desplazando agua con un elemento móvil. El espacio que ocupa el agua se llena y vacía alternativamente forzando y extrayendo el líquido mediante movimiento mecánico. Estas bombas funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relación con su tamaño. Por el contrario, las bombas cinéticas agregan energía al fluido cuando lo aceleran con la rotación de un impulsor.

Las bombas sumergibles están diseñadas de modo que pueda sumergirse todo el conjunto de la bomba sin dañar las partes eléctricas, etc. La succión de este tipo de bombas

generalmente está en el fondo, donde fluye agua a través del filtro y hacia el ojo del impulsor resistente a la abrasión.1

Las curvas de funcionamiento o curvas características de una bomba señalan gráficamente la dependencia entre caudal y altura, rendimiento, NPSH, potencia absorbida en el eje de la bomba, etc.2

Para calcular teóricamente la curvas características de una bomba a distintas velocidades de funcionamiento, existe la llamada ley de afinidad:

1 (Mott, 2006)2 (Ideal)

Materiales y Reactivos

Materiales:

Manguera Vaso de precipitado (4 L) Soporte Universal (3) Pinza para soporte universal (3) Balde Bomba Sumergible Probeta (1 L) Cronómetro

Procedimiento

1) Se conecta la manguera a la bomba2) Se sumerge la bomba en un balde con agua.3) Con los soportes universales se sostiene la manguera a cierta altura, donde la

gravedad no influya en el flujo del agua a través de esta.4) Al final de la manguera se coloca el vaso de precipitado.5) Se conecta la bomba a la corriente y se toma el tiempo en que se llena cierta

cantidad de volumen.6) Se repiten los pasos 3, 4 y 5 variando la altura.

Cálculos y Resultados

Datos:

- Bomba:V=115 vF=60 HzI=1.4 A

- Manguera:D=1.92cm=.0192m

Primer Intento:

Tiempo (s) Tiempo Promedi

o (s)

Volumen (L)

Flujo Volumétric

o (L/s)

Altura (m)

3.17 3.36 3.01 3.18 1.5 0.472 0.2654.4 4.09 4.63 4.373 1.5 0.343 0.413

Segundo Intento:

Tiempo (s) Tiempo Promedi

o (s)

Volumen (L)

Flujo Volumétric

o (L/s)

Altura (m)

5.46 5.29 5.23 5.327 3.5 0.657 0.526.38 6.43 6.26 6.357 3.5 0.551 0.756.92 6.86 - 6.890 3.5 0.508 1.249.24 8.86 9.64 9.247 3.5 0.379 1.58

0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.70.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

Capacidad (L/s)

Altu

ra (m

)

Conclusión

Esta práctica se dividió en dos intentos ya que, con el primer intento al tomar una altura mayor no había tanta diferencia de tiempo, por lo que se volvió a hacer. Entonces, en el segundo intento se pudo observar que conforme la altura aumentaba, se tenía una disminución en la capacidad de la bomba.

Los valores del intento 1 y 2, no pudieron ser utilizados como un solo intento, ya que se obtenía una curva como:

0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.70

0.20.40.60.8

11.21.41.61.8

Capacidad (L/s)

Altu

ra

Un factor que pudo influir en esta diferencia, son la manera o fuerza con la que se sostenía el tubo conforme iba tomando una mayor altura, es decir que presionaran más el extremo libre de la manguera por lo que se tenía una mayor capacidad. Otro factor, podría ser la toma del tiempo, ya que esto se realiza manualmente, como se puede observar en una de las figuras que se muestran en el procedimiento.

Referencias

Ideal, B. (s.f.). Datos Técnicos de Hidraúlica. Obtenido de Bombas: http://www.bombas-ideal.com/Catalogos/LIBRO%20HIDRAULICA%20[D-250112].pdf

Mott, R. L. (2006). Mecánica de fluidos (Sexta ed.). México: Pearson.