UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE BOGOTFACULTAD DE
INGENIERADEPARTAMENTO DE INGENIERA CIVIL Y AGRCOLACoronado
Quintanilla, Andrs Guillermo [email protected] Saavedra,
Laura Daniela [email protected] Botello, Christian Felipe
[email protected] Aya, Fanny Anglica
[email protected] Alejo, David Julin
[email protected]
LABORATORIO N 4 COMPORTAMIENTO DE UNA BOMBA HIDRULICA
RESUMENUniversidad Nacional de Colombia Sede Bogot Laboratorio N
4
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INTRODUCCINMETODOLOGAPara encontrar el punto de operacin del
sistema se empieza por encontrar la carga de la bomba (HB) mediante
la ecuacin de Bernoulli entre los manmetros de succin y descarga,
conociendo las presiones en estos puntos, al igual que la
diferencia de posicin entre ellos (Z), y teniendo en cuenta que las
prdidas de energa son despreciables, y que la velocidad es la misma
en estos puntos, HB se calcula como:
Una vez determinado HB se construye la curva caracterstica de la
Bomba graficando cada HB con su caudal asociado. Se debe construir
despus la curva del sistema graficando un HB que ser igual a la
suma de la carga de succin y las prdidas de energa de todo el
sistema, con su caudal asociado. El punto donde las dos curvas se
corten ser el punto de operacin.Para estimar la carga neta de
succin positiva (NPSH) se utiliza la siguiente ecuacin:
Donde: = Diferencia de posicin entre el nivel del tanque de
cabeza constante y entrada de la bomba= Presin atmosfrica en Bogot
(752 milibares) [1]= Presin de vapor de agua a 20C (17,546 mmHg)
[2] = Prdidas de energa en la tubera de succin
Para estimar la velocidad especfica (ns) se utiliza la siguiente
expresin:
Donde:= Nmero de revoluciones por minuto= Caudal= Carga de la
bomba asociada la curva caracterstica de la bomba.
Tabla N 1. Datos obtenidos en laboratorio.
ANLISIS Y RESULTADOSA continuacin se muestran los valores de HB,
HB del sistema, la velocidad especfica, la carga neta de succin
positiva y el caudal asociado, para cada escenario:
[1]http://www.udistrital.edu.co/universidad/colombia/bogota/caracteristicas/[2]
http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/qui/pvh2o.pdf
Tabla N 2 Valores de caudal, H bomba, H del sistema, velocidad
especfica y la carga neta de succin positiva para 950 rpm.
Grafico N 1 Interseccin de la curvas de bomba y sistema para 950
rpm.
Tabla N 3 Valores de caudal, H bomba, H del sistema, velocidad
especfica y la carga neta de succin positiva para 1050 rpm.
Grafico N 2 Interseccin de la curvas de bomba y sistema para
1050 rpm.
Igualando las ecuaciones de curva de bomba y curva de sistema se
tiene que el punto de funcionamiento para 950 RPM se da con un
caudal de 0,0423 m3/s a una carga de bomba de 6,7 m y para 1050
RPM, 0,0473 m3/s y 8,1 m, respectivamente.Tal como se puede
observar en las grficas 1 y 2 la ecuacin de la curva del sistema es
prcticamente la misma debido a que dicha curva no depende de las
revoluciones a la cual trabaja la bomba sino a las condiciones en
las que se encuentra el sistema. Se puede ver tambin como la curva
tiende a seguir la forma de la funcin HBomba= Hsuccin+hesistema
cuando el trmino que acompaa a x tiende a cero y prcticamente no
aporta a la curva del sistema.Vale la pena resaltar que la carga
neta de succin positiva disminuye a medida que el caudal aumenta,
esto puede ser relacionado directamente con las prdidas de energa
que se traducen en prdidas de presin; a medida que el caudal
aumenta, mayores sern las prdidas, lo que conduce a una cada en la
presin, por lo tanto estar ms cerca de la presin de vapor, es
decir, estar ms cerca de cavitar.
CONCLUSIONES En el momento de realizar las mediciones
correspondientes es necesario tener claro de antemano que datos
precisamente se van a tomar para obtener la informacin suficiente
para resolver el problema que se est tratando y as enfocarse en
realizar mediciones precisas y de buena fidelidad. En este caso se
deban tomar las medidas de los manmetros de mercurio a la entrada y
salida de la bomba, el H del vertedero. Como se haba mencionado
anteriormente que para las grficas 1 y 2 el comportamiento de las
curvas del sistema es parecido debido a que solo depende de las
condiciones a las que se encuentra el sistema y las diferencias que
se dan ente estas dos graficas solo dependern de las prdidas que se
presenten a la largo de la tubera y claro est a los posibles
errores de medida que se hayan cometido a la hora de la toma de
datos.
