Solucionario Primera Practica Calificada 2016

7/25/2019 Solucionario Primera Practica Calificada 2016

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1. Una bomba centrfuga que gira a 1800 [r.p.m.] debe suministrar un caudal de0,75 [m3s] a una energa espec!ca de "uler o te#rica de 1$0 [%&g]. "lrendimiento manom'trico es de 0,8 [(] ) las p'rdidas energ'ticas totales en labomba son iguales a 0,$5 *eces la energa cin'tica a la salida. +a entrada en loslabes se efect-a sin prerrotaci#n. +a componente meridiana de la *elocidad

absoluta en los labes, a la salida, es constante e igual a ,7 [ms]./e pidea el radio de salida de los labes,b la secci#n de salida, )c el ngulo de salida 2.

. "l rodete de la bomba centrfuga esquematiado en la Figura, es arrastrado a1500 [r.p.m.] ) suministra un caudal de 100 [+s]. +a energa espec!ca ganadapor el 4uido al atra*esar la bomba es de $00 [%&g]. /e pide representargr!camente los tringulos de entrada ) salida, asumiendo un *alor delrendimiento idrulico de 0,78 [(] ) la ine6istencia de prerotaci#n en la entrada.

Figura. Esquema del rodete (cotas en [mm])

3. esarrolle ) e6plique la clasi!caci#n de las quinas 9idrulicas


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/:+U;?:@+"A 1

AB:/

= C 1800 rpm D E C 0.75 mFs D "eulerC 1$0 %&g D GmanC 0.8 D HfC 0.$5 c22

g;mC .7 ms D ;1uC 09allar ? D / D

/:+U;


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c2u Cc22c2m

2

c2u C 10.83 ms

remplaando en < rC 0.0L8 m

Ctan

1 C2m

u2c2u C 5.1


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/:+U;?:@+"A

AB:/= C 1500 rpm D E C 100 ltss D " realC $00 %&g D GmanC 0.8 D ;1uC 0 ?1 C0.1 m? C 0.185 m

b C 0.03 m

9allar ?epresentar gr!camente los tringulos de *elocidades a la entrada ) a lasalida del rodete

/:+U;ara gra!car los tringulos de *elocidades a la entrada ) a la salida, se debencalcular c1 , u1 , M1,N1, 1D c , u , M,N, 2

Bringulo de *elocidades a la entrada del rodete

/abemos que u1= 2r1N / 60 Jms u1C2 x 0.1x1500

60 u1C

15.71 Jms

/abemos que Q1= 1c1m por dato ;1uC 0 entonces ;1C ;1m luegoN1C O0P

Bambi'n E1C s1c1"n este caso despreciando el espesor ocupado por los labes ) conocido el caudal, se

obtiene directamente c1

c1C0.1

2 x 0.1x0.03 c1C 5.31 ms

Por tanto, por trigonometra: 1 Ctan

1C1

u1 1 Ctan

1 5.31

15.71 1 C 18.L7

M1Cc12+u1

2

M1C 1L.58 ms


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Bringulo de *elocidades a la salida del rodete

/abemos que u2= 2r2N / 60 Jms uC2 x 0.185x1500

60 uC

O.0L Jms

/abemos que Q2= 2c2m"n este caso despreciando el espesor ocupado por los labes ) conocido el caudal, se

obtiene cm

cmC0.1

2 x 0.185x0.03 cmC .87 ms

+a ecuaci#n de "uler Eeuler= u2c2u u1c1u por dato ;1uC 0 "ntonces Eeuler =

u2c2u

/abemos que man= (Eeuler ef) / Eeuler man= Ereal / Eeuler

0.8 C400J/kg

Eeuler "eulerC $87.8 %&g

Remplazando en la ecuacin de Euler obtenemos: cuC487.8 J/kg

29.06m/ s cuC 1L.7O Jms

Por tanto, por trigonometra:

c2Cc2u2+c2m

2

c2C 17.03 Jms

@ Ctan

1C2m

c 2u N Ctan

1 2.87

16.79 @ C O.7

Ctan

1 C2m

u2c2u Ctan

1 2.87

29.0616.79 C 13.1L

sin2 C

c2m

w2 M Cc 2m

sin2 M C2.87

sin13.16 M

C 1.L0


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