UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA - ENERGÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA

CURSO : Ingeniería Térmica e Hidráulica Experimental

TEMA : Bomba Centrifuga

PROFESOR : Pinto Espinoza Hernán

INTEGRANTES :

Mejía Moreno, Juan José 1027120211Gamarra Infante, Elmer 092916h Ríos Jara, Carlos 102712

2015

1. INTRODUCCION

Las bombas centrifugas pertenecen a la rama de las turbo máquinas, que son máquinas hidráulicas rotativas que permiten una transferencia energética entre un fluido y un rotor provisto de alabes o paletas, mientras el fluido pasa a través de ellos. La transferencia de energía tiene su origen en una gradiente de presión dinámica que se produce entre la entrada y salida del fluido en el rotor. Si la transferencia de energía se efectúa de maquina a fluido se le da el nombre genérico de bomba; si por el contrario el fluido cede energía al rotor se llama turbina. En la primera denominación figuran no solo las maquinas conocidas comercialmente con el nombre de bombas, cuyo fluido de trabajo es el agua, sino también toda turbomaquina que sirve para imprimir energía a un fluido, como compresores, abanicos, sopladores, etc., ya sean de tipo axial o radial y trabajando con cualquier tipo de fluido. Entre las turbinas figuran las hidráulicas, de vapor, de gas, de aire, etc., también para cualquier clase de fluidos.

También en este ensayo estudiaremos la cantidad de energía que entrega una bomba centrifuga a un fluido para diferentes caudales de esta así también los parámetros que nos permitan seleccionar adecuadamente una bomba, centrifuga.

Conoceremos también que la bomba centrifuga utilizada le imprime una energía a un fluido que se expresa en una ganancia con carga estática, imprime por lo tanto una energía a un fluido procedente de una energía mecánica que se ha puesto en su eje.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la industria una de los elementos más utilizado es la bomba, siendo muy importante la selección de esta para el funcionamiento de cualquier máquina, por este motivo es necesario determinar diferentes parámetros como potencia, altura, eficiencia que tiene la bomba y que necesita la empresa.

Por tal motivo planteamos el problema de como determinar estos parámetros altura, potencia, caudal y eficiencia. Por tal motivo realizaremos un ensayo de una bomba y determinar los parámetros necesarios para su selección.

3. OBJETIVOS

3.1. Objetivo General

El objetivo de esta experiencia es conocer los principios de operación así como la utilización de las bombas centrifugas.

3.2. Objetivo especifico

Hallar a través de operaciones y cálculos la potencia al eje del motor para cada velocidad de rpm.

4. MATERIALES Y METODOS

4.1. Procedimiento

a) Se hace el encendido el equipo y seleccionamos los RPM con que trabajara la bomba.

b) Luego se abre la válvula de impulsión para ver cuál es el máximo caudal, a partir de entonces dividimos en rango en por lo menos de 8 divisiones.

c) Elegimos un primer caudal del rango.d) Tomamos lectura de las presiones, voltaje y amperaje.e) Procedemos a fijar el siguiente caudal del rango.f) Tomamos lectura de las presiones, voltaje y amperaje.g) Repetimos el paso e, f hasta llegar a obtener las 8 tomas de datos.h) Seleccionamos una diferente velocidad de rotación del motor.i) Repetimos los pasos anteriores.

4.2. Esquema

Motobomba del laboratorio de mecánica de fluidos

presiones 1 y 2 Motobomba tacómetro

Medidor de caudal Medidor de voltaje válvula de

y amperaje succión

4.3. Tabulación de Datos

Para N=1468rpm:

N+ + P I¿ P II ¿ Q (g/min)

V (voltios)

I (A)

1 0 0.4 0 85 2

2 0 0.38 10 88 2

3 0 0.30 16 89 2.2

4 0 0.26 20 89 2.3

5 0 0.22 24 89 2.4

6 0 0.2 28 89 2.5

7 0 0.2 30 89 2.5

8 0 0.15 34 89 2.5

Para N=1980 rpm:

N+ + P I¿ P II ¿ Q (g/min)

V (voltios)

I (A)

1 0 0.8 0 118 3.2

2 0 0.75 8 118 3.3

3 0 0.67 16 119 3.5

4 0 0.64 20 119 3.8

5 0 0.6 26 119 4

6 0 0.52 32 119 4.1

7 0 0.4 40 120 4.2

8 0 0.28 48 120 4.3

Para N=2400 rpm:

N+ + P I¿ P II ¿ Q (g/min)

V (voltios)

I (A)

1 0 1.2 0 144 4.2

2 0 1.16 8 145 4.4

3 0 1.06 16 145 4.7

4 -0.05 1 24 146 5

5 -0.05 0.88 32 146 5.2

6 -0.05 0.8 40 147 5.6

7 -0.1 0.65 48 148 5.8

8 -0.15 0.52 56 148 6

Para N=2872 rpm:

N+ + P I¿ P II ¿ Q (g/min)

V (voltios)

I (A)

1 0 1.7 0 174 5.5

2 0 1.65 10 175 5.8

3 -0.05 1.56 20 176 6

4 -0.1 1.4 30 177 6.8

5 -0.1 1.25 40 177 7.2

6 -0.2 1.1 50 178 7.6

7 -0.2 0.89 60 178 8

8 -0.3 0.68 70 179 8.4

4.4. ANALISIS Y METODOLOGIA DE CALCULOS

Datos adicionales:

Eficiencia del motor eléctrico: 85% 1 galón = 3.785 litros Diámetro de succión (I): 2’’ Diámetro de descarga (II): 1.5’’(hierro galvanizado cedula 40) γ=9810N /m3

∆ Z=11 ' '

1) Calculo de la Velocidad de succión y descarga (V I ) y (V II) :

Q=VxA=Vx π4x d2=¿V=4 xQ

πx d2

2) Calculo de la altura útil (H):

H=P II−P Iγ

+V II2−V I

2

2g+∆ Z

3) Calculo de la potencia en el eje (W eje) :

nmotor=EmecEelec

=W eje

VxI=¿W eje=nmotor xVxI

4) Calculo de la potencia entregada por la bomba (PH):

PH=γxQxH

5) Calculo de la eficiencia total de la bomba (nB):

nB=EhidEmec

=PHW eje

5. RESULTADOS

5.1. TABULACION DE RESULTADOS

Para N=1468 RPMN V I (m/s) V II (m/s) H(m) W eje (w) PH (w) nB (%)

1 0 0 4,35687197 144,5 0 0

2 0,31124065 0,36169245 4,15472878 149,6 25,7114352 17,1867882

3 0,49798504 0,57870792 3,34193383 166,43 33,0903583 19,8824481

4 0,6224813 0,7233849 2,93667843 173,995 36,3471221 20,8897509

5 0,74697756 0,86806188 2,53197676 181,56 37,6057797 20,7125907

6 0,87147382 1,01273886 2,33170241 189,125 40,4031099 21,3631777

7 0,93372195 1,08507735 2,33370969 189,125 43,3263123 22,9088234

8 1,05821821 1,22975433 1,82845555 189,125 38,472195 20,3422049

Para N=1980 RPMN V I (m/s) V II (m/s) H(m) W eje (w) PH (w) nB (%)

1 0 0 8,43434393 320,96 0 0

2 0,24899252 0,28935396 7,9257674 330,99 39,2387307 11,8549596

3 0,49798504 0,57870792 7,1135954 354,025 70,4356917 19,895683

4 0,6224813 0,7233849 6,8102768 384,37 84,2904554 21,9295094

5 0,80922569 0,94040037 6,40730554 404,6 103,09377 25,4804178

6 0,99597008 1,15741584 5,59783298 414,715 110,854558 26,7302987

7 1,2449626 1,4467698 4,38455856 428,4 108,534924 25,3349496

8 1,49395511 1,73612375 3,17349907 438,6 94,2677744 21,4928806

Para N=2400 RPMN V I (m/s) V II (m/s) H(m) W eje (kw) PH (kw) nB (%)

1 0 0 12,5118159 514,08 0 0

2 0,24899252 0,28935396 12,1051762 542,3 59,9300641 11,0510906

3 0,49798504 0,57870792 11,0891306 579,275 109,799692 18,9546747

4 0,74697756 0,86806188 10,9927311 620,5 163,26778 26,3122933

5 0,99597008 1,15741584 9,77724174 645,32 193,619892 30,0037023

6 1,2449626 1,4467698 8,97171452 699,72 222,084924 31,7391134

7 1,49395511 1,73612375 7,96452863 729,64 236,583774 32,4247265

8 1,74294763 2,02547771 7,16343127 754,8 248,252006 32,8897729

Para N=2872 RPMN V I (m/s) V II (m/s) H(m) W eje (w) PH (w) nB (%)

1 0 0 17,6086559 813,45 0 0

2 0,31124065 0,36169245 17,1007023 862,75 105,827269 12,2662728

3 0,6224813 0,7233849 16,6981463 897,6 206,672122 23,024969

4 0,93372195 1,08507735 15,5854936 1023,06 289,351312 28,2829269

5 1,2449626 1,4467698 14,0685545 1083,24 348,251591 32,1490705

6 1,55620324 1,80846224 13,5744442 1149,88 420,025543 36,5277718

7 1,86744389 2,17015469 11,4528059 1210,4 425,25242 35,1332138

8 2,17868454 2,53184714 10,3539965 1278,06 448,52814 35,094451

5.2. GRAFICAS

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1. CONCLUSIONES

Se llegó a conocer el principio de operación de una bomba centrifuga así como su utilización.

Se calculó la potencia al eje del motor que proporciona a la bomba para las diferentes velocidades.

En los gráficos, se comprueba que conforme el caudal aumenta, la altura útil disminuye y la eficiencia aumenta, aunque en ciertos tramos disminuye la eficiencia.

6.2. RECOMENDACIONES

Dar un buen mantenimiento a la bomba para una buena toma de datos, ya

que la bomba que se utilizo es antigua y no ha tenido un mantenimiento

adecuado.

Mediante los cálculos realizados y parámetros encontrados seleccionar el

correcto tipo de bomba que se necesitara

7. REFERENCIAS

Apuntes en clase https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_centr%C3%ADfuga http://mrelectromecanica.blogspot.pe/2010/12/diagnostico-de-fallas-en-

bombas.html

Contenido

1. INTRODUCCION...............................................................................................2

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA..............................................................2

3. OBJETIVOS......................................................................................................2

3.1. Objetivo General........................................................................................2

3.2. Objetivo especifico...................................................................................2

4. MATERIALES Y METODOS.............................................................................3

4.1. PROCEDIMIENTO......................................................................................3

4.2. ESQUEMA..................................................................................................3

4.3. TABULACION DE DATOS.........................................................................4

4.4. ANALISIS Y METODOLOGIA DE CALCULOS.........................................6

5. RESULTADOS..................................................................................................7

5.1. TABULACION DE RESULTADOS.............................................................7

5.2. GRAFICAS.................................................................................................7

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES....................................................7

6.1. CONCLUSIONES.......................................................................................7

6.2. RECOMENDACIONES...............................................................................7

7. REFERENCIAS.................................................................................................7

8. APENDICE........................................................................................................7