1 lab - bomba centrifuga

Universidad Nacional Del Callao

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA - ENERGÍA

LABORATORIO DE INGENIERIA TERMICA E HIDRAULICA EXPERIMENTAL

CURSOINGENIERIA TERMICA E HIDRAULCIA EXPERIMENTAL

CATEDRATICOING. PINTO ESPINOZA HERNAN

PRACTICA DE LABORATORIO Nª 1Ensayo completo de un bomba centrífuga

DATOS PERSONALESLLATAS DELGADO ENRIQUE

FLORES GUILLEN PAULOSAAVEDRA ESPINOZA DAVID

2015

1. INTRODUCCION Al trasladar un fluido entre una diferencia de niveles de altura que puede estar por encima o por debajo del primero muchas veces se hace uso de bombas, las cuales dan impulso al fluido de trabajo definiendo un punto de baja presión (entrada) y otro de alta presión (alta). Este aumento de energía se da debido a la combinación de la fuerza centrífuga y el impulso del alaba sobre el fluido, hay que notar también que para evitar problemas de cavitación estas bombas poseen un diámetro de succión mayor que el de descarga.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La variación en el número de RPM de una bomba tiene una relación directa con el cambio en el rendimiento en esta.

3. OBJETIVOS Objetivos Generales: Demostrar de una manera experimentalmente la curva de igual rendimiento para ensayos a diferentes rpm.Objetivos específicos:

- Demostrar los diferentes principios que rigen la diferencia de eficiencia en bombas centrifugas.

- Demostrar la relación de la potencia con el cambio de rpm.

- Demostrar la relación entre las diferentes eficiencias a diferentes rpm.

4. MATERIALES Y MÉTODOS

i. PROCEDIMIENTO o Para el presente ensayo se

procederá primeramente la verificación del equipo de bombeo, haciéndose la toma de datos pertinentes (diámetros, altura, etc.)

o A continuación se procederá a

hacer funcionar el sistema de bombeo a un número determinado de RPM con el variador de RPM

o Se abrirá la válvula de succión

en su totalidad y se fijará la válvula de descarga

o Se procederá a tomar apuntes

de las medidas marcadas por los barómetros (presiones) en la succión y descarga, del Flujometro (L/min) y del voltímetro y amperímetro de la bomba.

o Se repetirá estos pasos para

cada variación de RPM

ii. TABULACIÓN DE DATOS Datos de la tubería del sistema de bombeo:

Tipo de Diámetro Diámetro

Tubería: Hierro

Galvanizado

nominal (pulg.)

interno (mm)

Succión 2 52.5

Descarga 1 ½ 35

Datos de la experiencia:

Velocidades angulares (N): 2200, 2400, 2600, 2800 rpm Altura de desnivel entre la succión y descarga (ΔZ): 0.27m Eficiencia del motor eléctrico (nmot): 0.88

Datos tomados en la experiencia a diferentes RPM:

VELOCIDAD ANGULAR (N) = 2200 RPM

N” Experiencia Ps (Bar) Pd (Bar) Q̇ (l/min) V (voltios) I (A)

1 0 0.9 0 135 4

2 0 0.9 25 135 4

3 0 0.85 50 135 4

4 0 0.8 75 135 4

5 0 0.75 100 135 5

6 0 0.65 125 135 5

7 0 0.55 150 135 5

8 0 0.45 175 133 5

9 0 0.2 210 135 5



1 0 1.15 0 145 4

2 0 1.1 25 145 4

3 0 1.05 50 148 4

4 0 1 75 148 5

5 0 0.9 100 148 5

6 0 0.8 125 148 5.2

7 0 0.7 150 148 5.5

8 -0.1 0.6 175 148 6

9 -0.2 0.4 230 148 6



1 0 1.4 0 160 4.5

2 0 1.35 25 160 5

3 0 1.3 50 160 5.1

4 -0.05 1.2 75 160 5.5

5 -0.05 1.05 100 160 6

6 -0.08 1 125 160 6

7 -0.1 0.9 150 160 6.2

8 -0.1 0.8 175 160 6.9

9 -0.2 0.4 230 160 7



1 0 1.6 0 173 5.1

2 -0.05 1.6 25 173 5.5

3 -0.08 1.5 50 173 6

4 -0.1 1.4 75 173 6.2

5 -0.15 1.3 100 173 6.9

6 -0.2 1.2 125 173 7

7 -0.2 1.1 150 173 7

8 -0.2 1 175 173 7.2

9 -0.25 0.9 200 173 7.5

10 -0.25 0.75 225 173 7.9

11 -0.3 0.6 250 173 8

12 -0.35 0.5 270 173 8

iii. ANÁLISIS Y METODOLOGÍA DE CÁLCULO

Para resolver y obtener las curvas características se emplearan las siguientes ecuaciones y método de cálculo en el orden escrito a continuación:

1° Del esquema de instalación de la bomba descrito anteriormente, se aplica la ecuación general para bombas y así poder hallar la altura útil:

2° Se halla la eficiencia del generador (ngr) mediante la potencia hidráulica y

potencia del motor de la bomba, según la ecuación:

3° Hallada esta eficiencia se procederá luego a hallar la eficiencia de la bomba según la fórmula:

Donde generalmente ntrans=0.98

4° Este procedimiento se repetirá para cada punto del ensayo llevado a cabo para un determinada rpm, de esto se obtendrá una curva característica H vs Q y eficiencia vs Q

5° Obtenido estas curvas para cada ensayo a una determinada rpm se les juntara en una sola gráfica donde se podrá hace demostración de las curvas de igual rendimiento

5. RESULTADOS De la metodología anterior se obtuvieron los siguientes resultados

para cada rpm (considerando la eficiencia del motor = 0.82, y de la transmisión= 0.98):


N° EXPERIENCIA H sist(m) ngr n

H sist=Z A−ZB+PA−PBγ

+C A

2+CB2

2G+∑ hp

ngr=PHPE

=γ∗Q̇∗H SIST

T∗W=γ∗Q̇∗H SIST

V∗I

ngr=nbomba∗ntrans∗nmot→

n=ngr

ntrns∗nmot

1 9.44 0 0

2 9.45 0.07 0.087

3 8.96 0.135 0.167

4 8.49 0.192 0.234

5 8.03 0.194 0.241

6 7.08 0.214 0.266

7 6.14 0.223 0.277

8 5.22 0.221 0.275

9 2.84 0.144 0.179



1 12 0 0

2 11.5 0.081 0.1

3 11 0.152 0.189

4 10.53 0.174 0.216

5 9.56 0.211 0.262

6 8.61 0.228 0.283

7 7.67 0.231 0.287

8 7.77 0.250 0.311

9 7.03 0.297 0.369


N° EXPERIENCIA

H sist(m) ngr n

1 14.54 0 0

2 14.03 0.071 0.088

3 13.55 0.135 0.168

4 13.08 0.182 0.226

5 11.60 0.197 0.245

6 11.46 0.244 0.303

7 10.73 0.265 0.329

8 9.81 0.254 0.316

9 7.03 0.236 0.293



1 16.58 0 0

2 17.09 0.073 0.09

3 16.4 0.129 0.16

4 15.62 0.178 0.221

5 15.17 0.207 0.257

6 14.72 0.248 0.308

7 13.79 0.279 0.347

8 12.87 0.295 0.367

9 12.47 0.314 0.39

10 11.07 0.297 0.369

11 10.19 0.3 0.373

Graficas:

Curva Hsist vs caudal

FIG.NRO 1. GRAFICA DE LA HSIS. VS CAUDAL QUE VA DESDE LOS 2200 RPM (ROJO) HASTA LOS 2800 RPM (NARANJA).

Curva eficiencia de la bomba(n) vs caudal (Q):

6. Conclusiones: SE OBSERVA DE LAS GRAFICAS QUE A MAYORES RPM SE OBTIENE UNA MAYOR

ALTURA DE SISTEMA PARA UN MISMO CAUDAL DE TRABAJO LA MAXIMA ALTURA DEL SISTEMA SE OBTUVO A 2800 RPM BAJO UN CAUDAL DE

TRABAJO DE 25 L/MIN7. Referencias:

http://www.ina.gov.ar/lha/index.php?lha=26

http://www.ina.gov.ar/lha/index.php?lha=26

1 lab - bomba centrifuga

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