PRACTICA No3LABORATORIO DE BOMBA CENTRIFUGA

ADRIAN ALFONSO OMAA BOHORQUEZ CODIGO 1121162JHON CARLOS BARRIOS PEREIRA CODIGO 1120671

Presentado a:ING. PEDRO ANTONIO PEREZ ANAYA

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERDEPARTAMENTO DE DISEO MECANICOFACULTAD DE INGENIERIASINGENIERIA MECANICA2014

INTRODUCCINLa cavitacin es un fenmeno indeseable que puede ocurrir durante el funcionamiento de las bombas centrfugas. Es importante sealar que la cavitacin se produce debido a algn error durante el diseo del sistema de bombeo.Si la bomba centrfuga trata de expulsar ms lquido del que puede absorber se producir un efecto de vaco en el interior de la bomba. Esto, obviamente, reducir la presin por lo que se producirn burbujas de vapor (dicho de otra forma, cuando se alcanza la presin de vapor, el fluido se vaporiza y forma pequeas burbujas de vapor) que principalmente rozarn a los labes de los impulsores de la bomba, sin dejar de afectar otros componentes.La cavitacin tiene un efecto realmente destructivo (llamado corrosin por cavitacin) en la estructura de la bomba centrfuga. Entre las caractersticas de una bomba centrifuga que ha sufrido daos por cavitacin puede destacarse la erosin de los impulsores de la bomba centrifuga, la cual se da a tal grado, que las paredes del mismo pueden llegar a alcanzar el espesor de un papel, e inclusive, presentar grandes perforaciones con bordes muy afilados.En el siguiente laboratorio damos a conocer un fenmeno fsico llamado cavitacin, causas, desventajas.Adems de esto tambin mostraremos la mquina que usamos para realizar la prctica, sus caractersticas parte por parte y especificaciones, y el informe de dicho laboratorio.

OBJETIVOS

0. OBJETIVO GENERALConocer la importancia del manejo del banco de pruebas de la bomba centrifuga.

0. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar la altura (Ht) caudal (Q), potencia consumida (p) potencia hidrulica (Ph) rendimiento (n) y la cabeza neta positiva de succin (NPSH).

Elaborar e interpretar las curvas caractersticas de la bomba (Ht, Ph, n) vs Q.

2. MARCO TEORICO

El ensayo de este tipo de bomba es aquel que mantenindose constante el nmero de revoluciones (N) se varia el caudal (Q) y se obtienen experimentalmente las curva caractersticas. El ensayo es un conjunto de ensayos elementales caracterstico cada uno por un nmero diferente de revoluciones. Se debe tener en cuenta los siguientes aspectos para seleccionar una bomba tipo turbina: tipo de bomba y fabricante, tamao de la bomba, tamao de la succin y tipo, tamao y tipo de descarga, tipo de alimentacin (motor elctrico, potencia requerida, voltaje, fase, frecuencia tamao de armazn) y tipo de acoplamiento.

Las bombas son equipos mecnicos que sirven para elevar los lquidos y conducirlos de un lugar a otro, o lo que es lo mismo, comunicarles cierta cantidad de energa (carga) que les permita vencer la resistencia de las tuberas a la circulacin, as como, la carga que representa la diferencia de nivel entre el lugar de donde se toma el lquido y el lugar adonde se pretende llevar. Los lquidos circulan del lugar de mayor energa al lugar de menor energa; el suministrarle energa la bomba al lquido tiene el objeto de producir el gradiente necesario para establecer la circulacin y vencer las resistencias.

3. APARATOS A UTILIZAR Unidad universal de accionamiento y frenado (HM365) Modulo auxiliar para operacin de Bombas de agua (HM365.10) Bomba Centrifuga (HM365.11) Bloque de aparatos de medicin del mdulo bsico (HM365.10)4. PROCEDIMIENTOPara obtener resultados claros experimentales, las medidas deben ser en varias velocidades y debe ser realizada sobre la bomba. Para ser capaz de tomar un punto de medida, la bomba debe correr en la velocidad constante y el sistema debe ser ms o menos en un estado estable. Los preparativos necesarios para las medidas son descritos en este punto: La Bomba drenada totalmente debe ser unida a la correa de la unidad modular que prueba la unidad, la direccin de indicador de rotacin en el sentido de las agujas del reloj la rotacin Luego se ceba la bomba para poder encender el motor de corriente continua y el interruptor de mando debe ser encendido. El motor solo comienza a girar cuando el potencimetro de velocidad es movido-la vlvula para la regulacin del caudal debe estar cerrada. Primero ponen la velocidad alrededor de 1000 rpm, con cuidado abren la vlvula y observan si el agua ya est siendo bombeada atrs en el tanque. Si hay un flujo, la velocidad requerida puede ser puesta sobre el potencimetro, y el caudal requerido abriendo total la vlvula. Cambiando el caudal por abriendo o cerrando la vlvula, la velocidad de la bomba debe ser ajustada usando el potencimetro. El estado experimental una vez la bomba para ser investigada ha estado en la operacin desde hace algn tiempo y ha alcanzado su temperatura de funcionamiento, el proceso de tomar medidas puede ser comenzado. En el principio del experimento, la vlvula para regular el caudal de bomba debera estar totalmente abierta. Durante la serie de experimentos la vlvula se cierra un poco para cada punto moderado. La n de velocidad es 2500 rpm constantes. En este con una velocidad de rotacin de 2500 rpm, el caudal es determinado exclusivamente usando el caudalimetro magntico inductivo. El flujo volumtrico es ledo sobre el bloque de unidad de medicin en L/min.

4. RECOMENDACIONESSe debe cebar muy bien la bomba centrifuga sin dejarle aire en la tubera de succin, es importante para tener datos correctos.

5. CALCULO5.1 ALTURA TOTAL DE LA BOMBAH: Altura mxima o cabeza que puede dar la bomba.H: Md + Ms ()Md: Lectura del manometro a la salida de la bomba; el signo + suma de los valores absolutos de las lecturas; la porque la presin a la entrada suele ser negativa: vacumetro).Ms: Lectura del manmetro a la salida de la bomba.5.2 POTENCIA HIDRAULICAEs la potencia que entrega la bomba al fluido.

= peso especfico del aguaQ= caudal de la bomba ()H= Altura total de la bomba ()g= 9.81 1 bar = 10 m= 1000

5.3 POTENCIA MECANICA o

5.4 EFICIENCIA DE LA BOMBA

5.5 ALTURA NETA POSITIVA DE ASPIRACION

TABLA DE DATOSn (rpm)Presin de SuccinPresin de descargaFlujo Q

Torquimetro M=(N.m)T(oC)

(bar)(m.c.a)(bar)(m.c.a) (L/min)(

3400

-0.20-2.060.788.02564.26*5.7329.8

-0.18-1.861.1611.982273.78*5.5629.6

-0.15-1.541.1211.561893.15*5.1929.9

-0.12-1.231.1812.181302.16*4.9829.6

-0.14-1.441.2112.49941.56*4.8129.4

-0.17-1.761.3413.84004.6329.2

3000-0.29-2.950.676.72434.05*4.6728.8

-0.21-2.10.929.382013.35*4.5129.0

-0.16-1.631.1511.721522.53*4.24, 29.1

-0.12-1.221.3213.461011.68*3.8929.2

-0.10-1.011.4214.48498.16*3.4329.4

2500-0.08-0.811.4514.7800329.4

-0.21-2.140.414.181943.23*3.5829.5

-0.16-1.630.596.011532.55*3.4529.6

-0.12-1.220.757.641091.81*3.2129.6

-0.10-1.010.868.76538.83*2.8929.7

-0.08-0.810.909.17002.5129.7

2000-0.15-1.520.202.031442.4*2.7429.7

-0.13-1.320.303.051131.88*2.6629.8

-0.11-1.120.383.87821.36*2.5629.8

-0.10-1.010.434.38528.66*2.4229.8

-0.09-0.910.454.58244*2.2629.9

1500-0.08-0.810.474.79002.1429.9

-0.12-1.220.060.61911.51*2.1429.9

-0.10-1.010.090.91721.2*2.1029.9

-0.10-1.010.121.22518.5*2.0429.9

-0.09-0.910.141.42294.83*1.9729.9

-0.08-0.810.161.63001.8729.9

6. ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOSCon la tabla de datos calculamos el caudal (), Altura total de la bomba (m), Potencia mecnica (W), Potencia hidrulica (W) y Eficiencia de la bomba.

Para n=3400 rpmQ= Caudal (Q)

Succin: 1bar=10m Descarga: 1bar=10m

H1= I-2.06I + 8=10.06 m.c.aH2= I-1.86I +11.98=13.84 m.c.aH3= I-1.54I + 11.56=13.1 m.c.aH4= I-1.23I + 12.18 =13.41 m.c.aH5= I-1.44I + 12.49=13.93 m.c.aH6= I-1.76I + 13.84=15.6 m.c.a

POTENCIA HIDRAULICA (W)

6.3 Potencia Mecnica (W)

o

Eficiencia de la bomba

Para n=3000 rpmQ= Caudal (Q)

Succin: 1bar=10m Descarga: 1bar=10m

H1= I-2.95I + 6.83=9.78 m.c.aH2= I-2.24I + 9.38=11.62 m.c.aH3= I-1.63I + 11.72=13.35 m.c.aH4= I-1.22I + 13.46 =14.68 m.c.aH5= I-1.01I + 14.48=15.49 m.c.aH6= I-0.81I + 14.78=15.59 m.c.a

POTENCIA HIDRAULICA (W)

6.3 Potencia Mecnica (W)

o

Eficiencia de la bomba

Para n=2500 rpm

Q= Caudal (Q)

ALTURA DE LA BOMBA (H)

H1= I-2.14I + 4.18= 6.32 m.c.aH2= I-1.63I+ 6.01= 7.64 m.c.aH3= I-1.22I+ 7.64= 8.86 m.c.aH4= I-1.01I + 8.76= 9.77 m.c.aH5= I-0.81I + 9.17= 9.98 m.c.a

POTENCIA HIDRAULICA (PH)

Ph1= 9810* 3.23**6.32 =200.25 WPh2= 9810*2.55**7.64 =191.11 WPh3=9810*1.81**8.86 =157.31 W Ph4=9810*8.83**9.77 =84.62 WPh5= 9810*0.00*9.98= 0.00 W

POTENCIA MECANICA (Pmec)

Pmec1 = 3.58*= 937.24 WPmec2 = 3.45*= 903.2 WPmec3 = 3.21*= 840.37 WPmec4 = 2.89*= 756.6 WPmec5 = 2.51*= 657.11 W

EFICIENCIA DE LA BOMBA (): =

19.98%2 3 7.92%4 12.5%5

Para n= 2000 (rpm)

Q= Caudal (Q)

ALTURA DE LA BOMBA (H): H= Succin + Descarga (m.ca)

H1= I-1.52I + 2.03= 3.55 m.c.aH2= I-1.32I + 3.05= 4.37 m.c.aH3= I-1.12I + 3.87= 4.99 m.c.aH4= I-1.01I + 4.38= 5.39 m.c.aH5= I-0.91I + 4.58= 5.49 m.c.a

H6= I-0.81I + 4.79= 5.6 m.c.a

POTENCIA HIDRAULICA (ph) (W)

Ph1= 9810* 2.4**3.55= 83.58 WPh2= 9810*1.88**4.37=80.59 WPh3=9810*1.36**4.99=66.57 WPh4=9810*8.66**5.39=45.79 WPh5= 9810*4**5.49=21.54 WPh6= 9810*0.00*5.6= 0.00 W

POTENCIA MECANICA (Pmec) (w)Pmec1 = 2.74*= 573 .86 WPmec2 = 2.66*= 557.10 WPmec3 = 2.56*= 536.16 WPmec4 = 2.42*= 506.84 WPmec5 = 2.26*= 473.33 WPmec6 = 2.14*= 448.2 W

EFICIENCIA DE LA BOMBA ()114.56%2 14.46%3 12.41%

4 8.9%5 4.5%6 Para n= 1500 rpm

Q= Caudal (Q)

ALTURA DE LA BOMBA (H)

H1= I-1.22I + 0.61= 1.83 m.c.aH2= I-1.01I + 0.91= 1.92 m.c.aH3= I-1.01I + 1.22= 2.23 m.c.aH4= I-0.91I + 1.42= 2.33 m.c.aH5= I-0.81I + 1.63= 2.44 m.c.a

POTENCIA HIDRAULICA (Ph)

Ph1= 9810* 1.51**1.83= 27.10 WPh2= 9810*1.2**1.92=22.60 WPh3=9810*8.5**2.23=18.59 WPh4=9810*4.83**2.33= 11.04WPh5= 9810*0.00*2.44= 0.00 W

POTENCIA MECANICA (Pmec)

Pmec1 = 2.14*=336.15 WPmec2 = 2.10*= 329.86WPmec3 = 2.04*= 320.44WPmec4 = 1.97*= 309.44WPmec5 = 1.87*= 293.73

EFICIENCIA DE LA BOMBA ()

12 4 5

3

7. ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOSCon la tabla de datos calculamos el caudal (m3 /s), Altura de la Bomba (m), Potencia mecnica (W), Potencia hidrulica (W), y eficiencia de la bomba (%).TABLA DE RESULTADOSn (rpm)Flujo Q (m3 /s)H (m.c.a)Pot. Mec. (W)Pot. Hid. (W) bomba (%)

34004.26*10.062040.15420.420.6

3.78*13.11979.62513.2125.92

3.15*13.841847.88404.821.9

2.16*13.931773.11284.1516

015.61712.58213.1812.44

30004.05*9.781467.12388.5626.48

3.35*11.621416.85381.5726.96

2.53*13.351332.03331.3324.87

1.68*14.681222241.9319.79

8.16*15.491077.5123.9911

015.49942.400

25003.23*6.32937.24200.259.98

2.55*7.64903.21191.118.92

1.81*8.86840.37157.317.92

8.83*9.77756.684.6212.5

09.98657.1100

20002.4*3.55573.8683.5814.56

1.88*4.37557.180.5914.46

1.36*4.99536.1666.5712.41

8.66*5.39506.8445.798.9

4*5.49473.3321.544.5

05.6448.200

15001.51*1.83336.1527.108.06

1.2*1.92329.822.66.85

8.5*2.23320.4418.595.8

4.83*2.33309.4411.043.56

02.44293.7300

CURVAS CARATERISTICAS DE LA BOMBA:

n(%)Ph* (W) Q (m3 /s)H(m.c.a))

00015.6

13,828,40,0021613.93

23,740.40,0031513.84

29,851.30,0037813.1

32,3420,0042610.06.

h(%)Ph*10^1(w)Q(m3/s)H(m.c.a)

0009,98

1112.40,0008839,77

19.824.10,001818,86

24.8733.10,002557,64

26.9638.10,003236,32

h(%)Ph*10^1(w)Q(m3/s)H(m.c.a)

0005,6

1284.60,00045,49

7,921570,0008665,39

8.92191.110,001364,99

9.9200.250,001364,37

h(%)Ph*10^1(w)Q(m3/s)H(m.c.a)

0002,44

4.521.50,0004832,33

8.945.70,000852,23

12.4166.570,00121,92

14.4680.570,001511,83

CONCLUSIONES

Una bomba centrifuga es un tipo de bomba hidrulica que transforma la energa mecnica de un impulsor rotatorio en energas cinticas y potenciales requeridas. aunque la fuerza centrfuga producida depende tanto de la velocidad en la periferia del impulsor como la velocidad del lquido.

Se realiz de manera adecuada el laboratorio, obtuvimos los resultados del torqui-metro esperados para la prctica de bomba centrifuga.

De acuerdo con la prctica se logr determinar la potencia, la altura, el caudal, rendimiento de una bomba centrifuga.

Se pudo verificar que la relacin entre la altura y el caudal son inversamente proporcionales.

Se observ que con el cierre de la vlvula se aumentaba la altura de la bomba

BIBLIOGRAFIA

Mecnica de Fluidos y Maquinas Hidrulicas CLAUDIO MATAIX segunda edicin

Manuel Polo Encinas-Turbomquinas Hidrulicas

Mecnica de Fluidos Aplicada ROBERT L. MOTT cuarta edicin

http://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_centr%C3%ADfuga

(%)Ph*10^1(w)Q(m3/s)H(m.c.a)

0001.83

3.5611,040.0004831.92

5.818,590.000852.23

6.8522,60.00122.33

8.0627,100.00152.44

n (rpm) (()

34005.127.51

6.676.67

7.045.55

7.093.81

4.972.75

30006.398.15

7.66.7

8.735.06

9.63.36

0.1011.63

0.1011.63

25005.950

7.197.75

8.156.12

9.24.34

9.390.207

20005.227.2

6.435.64

7.344.08

7.932.598

8.071.2

15004.786.04

5.0224.8

5.833.4

6.091.93

6.380

PARAMETROS ADIMENSIONALES= ==3400 rpm

= = = 5.12x10-4= = = 6.67x10-4= = 7.04x10-4= ==7.09x10-4= = =4.97x10-4

= 3000 rpm

= = ==6.67x10-5 = = == 8.73x10-4= == =

= 2500 rpm

= = = = = == 8.15x10-4= == =

= 2000 rpm

= = == 5.64x10-5 = = == 7.34x10-4= == =

= 1500 rpm

= = == 4.8x10-5 = = == 5.83x10-4= == =