proyecto diseño bomba

5/14/2018 Proyecto Dise o Bomba - slidepdf.com

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INST

ESCUELA SUP

DISEÑO

PROFES

G

ITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.

RIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y EL

UNIDAD AZCAPOTZALCO.

OMBAS HIDRÁHULICAS.

PROYECTO:

E UNA BOMBA CENTRI

R: ING. SAÚL RIVERA ZAM

ALUMNOS:

AHUMADA NIÑO IVAN OVIDIO.

BARRAZA ARROYO SALVADOR.

ONTRERAS MAYA JOSÉ MANUEL.

ESPINOSA ORTEGA IRVING.

ESTRADA HIPOLITO ANDRÉS.

ESTRADA VARGAS BARUC.

RANCO LUJAN VICTOR ALBERTO.

GARCIA HERNANDEZ ANGEL.

ARCIA SÁNCHEZ LUIS ROLANDO.

ONZALEZ ABOGADO JOSE GRABIEL

.

1

ÉCTRICA

UGA.

RA.



2

INDICE.

Objetivo............................................................................................................................... 3

Justificación……………………………………………………………………………………. 4

Introducción…………………………………………………………………………………….. 5

Principios de una bomba hidráulica………………………………………………………… 6

Clasificaciones de las bombas centrifugas………………………………………………... 8

Partes constitutivas de una bomba……………………………………………………….. 10

Impulsores……………………………………………………………………………………... 11

Flechas…………………………………………………………………………………………. 13

Desarrollo del proyecto……………………………………………………………………… 14

Trazo del impulsor …………………………………………………………………………… 36

Conclusiones…………………………………………………………………………………. 39

Bibliografía……………………………………………………………………………............ 40



3

OBJETIVO.

Diseñar una bomba centrífuga partiendo de las condiciones de carga (H), gasto

(Q), número de pasos (z) y un número específico de revoluciones (rpm) requeridos por un

cliente así como tamaño de flecha y mamelón correspondientes para dicha bomba,

basándose en los conocimientos obtenidos durante el curso de la carrera de Ingeniería

Mecánica con especialización en Hidráulica.



4

JUSTIFICACIÓN.

Al efectuar el diseño de una máquina hidráulica en este caso de una bomba

rotodinámicas, se aplicarán los conocimientos obtenidos durante el curso de bombas

hidráulicas, lo que involucra aplicar conocimientos adquiridos durante todos los semestres

pasados, como lo son materias de diseño de elementos mecánicos y apoyados con

información de libros de bombas hidráulicas.



5

INTRODUCCION.

Las bombas centrífugas, también denominadas rotativas, tienen un rotor de álabes

giratorio sumergido en el líquido. El líquido entra en la bomba cerca del eje del rotor, y los

álabes lo arrastran hacia sus extremos a alta presión. El rotor también proporciona al

líquido una velocidad relativamente alta que puede transformarse en presión en una parte

estacionaria de la bomba, conocida como difusor.

En bombas de alta presión pueden emplearse varios rotores en serie, y los

difusores posteriores a cada rotor pueden contener álabes de guía para reducir poco a

poco la velocidad del líquido. En las bombas de baja presión, el difusor suele ser un canal

en espiral cuya superficie transversal aumenta de forma gradual para reducir la velocidad.

El rotor debe ser cebado antes de empezar a funcionar, es decir, debe estar

rodeado de líquido cuando se arranca la bomba. Esto puede lograrse colocando una

válvula de retención en el conducto de succión, que mantiene el líquido en la bomba

cuando el rotor no gira. Si esta válvula pierde, puede ser necesario cebar la bomba

introduciendo líquido desde una fuente externa, como el depósito de salida. Por lo

general, las bombas centrífugas tienen una válvula en el conducto de salida para controlar

el flujo y la presión.

En el caso de flujos bajos y altas presiones, la acción del rotor es en gran medida

radial. En flujos más elevados y presiones de salida menores, la dirección de flujo en el

interior de la bomba es más paralela al eje del rotor (flujo axial). En ese caso, el rotor

actúa como una hélice. La transición de un tipo de condiciones a otro es gradual, y

cuando las condiciones son intermedias se habla de flujo mixto.

FIGURA No. 1 succión y expulsión de un fluido en una bomba centrifuga



6

PRINCIPIOS DE UNA BOMBA HIDRÁULICA.

Bomba centrífuga.

Bomba que aprovecha el movimiento de rotación de una rueda con álabes

(rodete) inserida en el cuerpo de la bomba misma. El rodete, alcanzando alta velocidad,

proyecta hacia afuera el agua anteriormente aspirada gracias a la fuerza centrífuga que

desarrolla, encanalando el líquido en el cuerpo fijo y luego en el tubo de envío.

Caudal.

Cantidad de líquido (en volumen o en peso) que se debe bombear, trasladar o

elevar en un cierto intervalo de tiempo por una bomba: normalmente expresada en litros

por segundo (l/s), litros por minuto (l/m), metros cúbicos por hora (m³/h) o galones por

minuto (GPM). Símbolo: Q.

Altura de elevación.

Altura de elevación de un líquido: el bombeo sobreentiende la elevación de un

líquido de un nivel más bajo a un nivel más alto. Expresado en metros de columna de

líquido o en bar (presión). En este último caso el líquido bombeado no supera ningún

desnivel, sino que va erogado exclusivamente a nivel del suelo a una presión

determinada. Símbolo: H.

Curva de prestaciones.

Especial ilustración gráfica que explica las prestaciones de la bomba: el diagrama

representa la curva formada por los valores de caudal y de altura de elevación, indicados

con referencia a un determinado tipo de rodete diámetro y a un modelo específico de

bomba.

Cebado.

Llenado de la bomba o de la tubería para quitar el aire presente en ellas. En

algunos casos, se pueden suministrar, también, bombas auto cebadas, o sea, dotadas de

un mecanismo automático que facilita el cebado y por lo tanto la puesta en marcha de la

bomba, lo cual sería imposible de otra manera, y además muy lento.



7

Cavitación.

Fenómeno causado por una inestabilidad en el flujo de la corriente. La cavitación

se manifiesta con la formación de cavidad en el líquido bombeado y está acompañada porvibraciones ruidosas, reducción del caudal y, en menor medida, del rendimiento de la

bomba. Se provoca por el pasaje rápido de pequeñas burbujas de vapor a través de la

bomba: su colapso genera micro chorros que pueden causar graves daños.

Pérdidas de carga.

Pérdidas de energía debidas a la fricción del líquido contra las paredes de la

tubería, proporcionales al largo de éstas. También son proporcionales al cuadrado de la

velocidad de deslizamiento y variabilidad en relación con la naturaleza del líquido

bombeado. Cada vez que disminuye el deslizamiento normal del fluido movido representa

una posibilidad de pérdidas de carga como los bruscos cambios de dirección o de sección

de las tuberías.

Para lograr en la bomba un correcto dimensionamiento, la suma de tales pérdidas

se debe agregar a la altura de elevación prevista originariamente.

Sello mecánico.

Sello mecánico para ejes rodantes. Usado en todos los casos en que no se puede

permitir goteo alguno externo de líquido. Está compuesto por dos anillos con superficie

plana, una fija y otra rodante: las dos caras están prensadas juntas de manera que dejan

sólo una finísima película hidrodinámica formada por líquido que se retiene para que

funcione como lubricante de las partes que se deslizan.

Viscosidad.

Se trata de una característica del fluido bombeado: representa su capacidad de

oponerse al desplazamiento. La viscosidad varía según la temperatura.

Peso específico.

Cada fluido tiene una densidad característica. El agua, que se usa como término

de comparación, convencionalmente tiene un peso específico (o densidad) de 1 (a 4°C y a

nivel del mar). El peso específico representa el valor usado para comparar el peso de un

cierto volumen de líquido con el peso de la misma cantidad de agua.



8

CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS.

Por el tipo de los materiales de sus partes.

Las designaciones del material frecuentemente usadas para bombas son:

1. Bomba estándar (fierro y bronce).

2. Bomba toda de fierro.

3. Bombas toda de bronce.

4. Bomba de acero con partes internas de fierro o acero inoxidable.

Las bombas centrifugas pueden construirse también de otros metales y aleaciones

como porcelana, vidrio, hules, etc. Para bombas de alimentación de agua potable la

construcción más normal es la estándar de fierro y bronce.

Parte Bombaestándar

Bomba defierro dúctil

Bombas deacero

Bombas deacero

inoxidable

Bombas deacero dúctil

Carcasa Fierro Fierro dúctil Acero Aceroinoxidable

Acerodúplex

Cabeza desucción Fierro Fierro dúctil Acero Aceroinoxidable Acerodúplex

Impulsor Bronce Fierro ofierro dúctil

Fierro, aceroo acero

inoxidable

Aceroinoxidable

Acerodúplex

Anillos dedesgaste Bronce Fierro Acero

inoxidableAcero

inoxidableAcerodúplex

Difusores Fierro Fierro ofierro dúctil Acero Acero

inoxidableAcerodúplex

Flecha Acero AceroAcero oacero

inoxidable

Aceroinoxidable

Acerodúplex

Camisa deflecha Bronce Aceroinoxidable Aceroinoxidable Aceroinoxidable AcerodúplexPrensaestopas

y partespequeñas

Bronce Aceroinoxidable

Aceroinoxidable

Aceroinoxidable

Acerodúplex

Soportes derodamientos o

balerosFierro Fierro o

aceroFierro oacero

Fierro oacero Acero



9

Por el tipo de succión.

Se pueden clasificar las bombas en función al tipo de succión en:

1. Simple succión.

2. Doble succión: en donde intervienen ambos lados del impulsor.

3. Succión negativa: donde el nivel del liquido inferior al de la bomba.

4. Succión positiva: donde el nivel del líquido es superior al de la bomba.

5. Succión a presión: en donde la bomba succiona el líquido de una cámara

hermética donde se encuentra ahogada y a donde llega el líquido a presión.

Por su dirección de flujo.

Se pueden clasificar las bombas de acuerdo a su dirección de flujo en:

1. Bombas de flujo radial: estas tienen impulsores generalmente angostos de baja

velocidad específica que desarrollan cargas altas. El flujo es casi totalmente radial

y la presión desarrollada es debida principalmente a la fuerza centrifuga.

2. Bombas de flujo mixto:

3. Bombas de flujo axial.



PART

Las partes constitutipo. De la lista de que ap

edición (el mencionado in

fabricantes de equipos de

al día a los llamados “stan

FIGURA No. 2. Partes constituti

Nomenclatu

Ref. No. Nombre

1 C1A Carcasa (1B Carcasa (2 Im6 Árbol d7 Anillo d13 Empa14 Mangui16 Cojine17 Collarín18 Cojinet

20 Tuerca d

22 Contratuer29 Anillo de c

S CONSTITUTIVAS DE UNA BOMBA.

tivas de una bomba centrifuga dependen darece en el libro del Instituto “Hydrahulic In

stituto tiene como miembros a más de ci

bombeo en el mundo entero y se ha preoc

ars”)

as de una bomba centrifuga.

ra recomendada para piezas de las bCentrifugas.

de la pieza Ref. No. Nombre de la p

rcasa 31 Cubierta de cojinete (mitad inferior) 32 Cuña del impulitad superior) 33 Cubierta de cojinete (

pulsor 35 Tapa de cojinete (ine la bomba 37 Tapa de cojinete (e

la carcasa 42 Acoplamiento (mitad enquetadura 44 Acoplamiento (mitad enito del árbol 46 Cuña del acoplame (interno) 48 Buje del acoplamidel estopero 50 Contratuerca del acope (externo) 52 Pasador del acoplamanguito de

rbol.123 Tapa de extremo de

ca del cojinete 125 Aceitera o grasierre hidráulico 127 Tubo de sello

10

e su construcción ytitute” en su última

cuenta compañías

pado por mantener

mbas

ieza

interno)orexterno)terno)terno)l impulsor)la bomba)ientoientolamientomiento

cojinete

ra



11

IMPULSORES.

El impulsor es el corazón de la bomba centrifuga ya que recibe el liquido y le

imparte una velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba. Se dice

entonces que es el órgano principal de las bombas centrifugas.

Formado por un conjunto de álabes que pueden adoptar diversas formas, según la

misión a que vaya a ser destinada la bomba, los cuales giran dentro de una carcasa

circular. El impulsor es accionado por un motor, y va unido solidariamente al eje, siendo la

parte móvil de la bomba.

El líquido penetra axialmente por la tubería de aspiración hasta la entrada del

impulsor, experimentando un cambio de dirección más o menos brusco, pasando a radial,

(en las centrífugas), o hermaneciendo axial, (en las axiales), acelerándose y absorbiendo

un trabajo.

Los álabes del impulsor someten a las partículas de líquido a un movimiento de

rotación muy rápido, siendo proyectadas hacia el exterior por la fuerza centrífuga, creando

una altura dinámica de forma que abandonan el impulsor hacia la voluta a gran velocidad,

aumentando también su presión en el impulsor según la distancia al eje. La elevación del

líquido se produce por la reacción entre éste, sometido al movimiento de rotación.

Los impulsores se clasifican según los siguientes criterios:

Simple Succión

Doble Succión

Aspas curvasradiales

Aspas tipo Francis

Radial

Mixto

Axial

Abierto

Semiabie

Baja

Media

Tipos de impulsores

Succión Forma de lasaspas

Dirección delflujo

Construcción VelocidadEspecífica



Tipos de impulsores.

FIGURA No. 3 Impulsor de flujo axial.

FIGURA No. 4 impulsores de flujo mixto.

FIGURA No. 5 Impulsores abiertos.

FIGURA No 6. Impulsores cerrados.

12



La flecha de una b

ella, transmitiendo además

En el caso de una

largo de toda la bomba.

impulsores y después un

completan la longitud n

descarga.

Las flechas generde carbono, según la re

profundo, las flechas de i

que las flechas de transmi

rectificado.

La determinación d

tomando en cuenta la po

elementos giratorios y el e

Camisa de una flecha.

Debido a que la fle

de los apoyos hay desgas

proteger la flecha y ser un

Las camisas son g

formas constructivas de ell

líquido manejado.

FIGURA No. 7 Camisa de una fl

FLECHAS.

omba centrífuga es el eje de todos los ele

el movimiento que le imparte la flecha del

bomba centrífuga horizontal, la flecha es

n el caso de bombas de pozo profundo, e

a serie de flechas de transmisión unidas

cesaria desde el cuerpo de tazones ha

lmente son de acero, modificándose únicaistencia que se necesite. En el caso d

pulsores son de acero inoxidable con 13%

sión son de acero con 0.38 a 0.45 de carb

el diámetro de las flechas en centrífugas h

tencia máxima que va a transmitir la bom

puje radial que se produce en las bombas.

cha es una pieza bastante cara y en la sec

e, se necesita poner una camisa de flecha

pieza de cambio, sobre la cual trabajan los

eneralmente de latón o de acero inoxidabl

las, dependiendo del tamaño de la flecha y

cha.

13

entos que giran en

otor.

na sola pieza o lo

xiste una flecha de

por un cople, que

sta el cabezal de

mente el contenidobombas de pozo

de cromo, en tanto

no, rolado en frío y

orizontales se hace

ba, el peso de los

ión del empaque o

ue tiene por objeto

empaques.

y existen diversas

e la naturaleza del



14

DESARROLLO DEL PROYECTO.

Datos:

1 9 6 54.44

862.874

1740

100 328.08

⍴ 1000

Cálculo de la velocidad específica.

3.65 ! /#

$3.65%$1740% & 0.0544 '

100/# 46.5018

46.842 ( 35.5 )* + ,* -í, +)-- ,, *-, -ú * -+--*.

Recordar que el cliente exige un número de impulsores mayor a 1 y menor a 5.

Para H-100 recomendado = 80 de la figura 9-24.



15

No. De impulsores:

' 8046.842

' 2.04 2

Altura de cada impulsor :

: 100

2 50

; $%' 46.5018 $2%'

78.2063

De la figura 9-37 a) para ; 78.2063 $<= <>⁄ % 0.51 @ A+ 0.96

B> C! 2 : 0.96 ! $2%$9.8 >⁄ %$50 % 30.0528 ⁄

D> B> 60E F30.0528

G 60E $1740 % 0.3299 329.8651

D> 329.8651 1 25.4 12.9868



16

Redondeando a pulgadas exactas tenemos el diámetro dos real (D2R):

D> 12 25.4 1 304.8 0.3048

Ó

D> 13 25.4 1 330.2 0.3302

Ahora para un numero de impulsores (z) = 3

: 1003 33.3333

; $%' 46.5018 $3%'

106..0011

De la figura 9-37 a) para ; 78.2063 $<= <>⁄ % 0.57 @ A+ 1

B> C! 2 : 1 ! $2%$9.8 >⁄ %$33.3333 % 25.5604 ⁄

D> B> 60E F25.5604

G 60E $1740 % 0.2806 280.5560



17

D> 280.5560 1 25.4 11.0455


D> 11 25.4 1 279.4 0.2794


: 100 4 25

; $%' 46.5018$4%'

131.5269


B> C! 2 : 1.05 ! $2%$9.8 >⁄ %$25 % 23.2427 ⁄

D> B> 60E F23.2427

G 60E $1740 % 0.2551 255.11070



18

D> 255.08 1 25.4 10.45


D> 10 25.4 1 254 0.254


:

100 5 20

; $%' 46.5018$5%'

155.4881


B> C! 2: $1.08%$! $2%$9.8 >⁄ %$20% 21.3829 ⁄

D> B>60E $21.3829 %$60%⁄

E$1740% 0.2347 234.7032



19

D> 234.7032 125.4 = 9.23 Redondeando a pulgadas exactas tenemos el diámetro dos real (D2R):

D> = 9 25.4 1 = 228.6 = 0.2286

Una vez realizado los cálculos para los 5 impulsores se selecciona z = 3 impulsores :

$< <>⁄ % =0.57 B> = 25.5604 ⁄

D> = 11 = 0.2794 = 279.4

Calculamos la velocidad dos real (U2R)

B> = $E%D>60 = $E%$1740 %60 $0.2794 % = 25.4551⁄

D = $< <>⁄ % D> = $0.57%$.2794 % = 0.1593 = 159.258

D =162.56 H 1 25.4 = 6.4

Redondeando a pulgadas exactas tenemos el diámetro uno real (D1R):

D = 6 25.4 1 =152.4 =0.1524

La velocidad uno real (U1R) será:

B = B> DD> = $25.4551 ⁄ %$0.57% = 13.8846 ⁄



20

Calculo de las Potencias

Potencia teórica

IJ =K

K = L M =

N

9.8 >Q9.807

>RS

V1000 Q W=999.2862 Q

IJ =V999.2862 Q W F0.0544 -Q G $100 % =5357.2845 -Q

IJ =55436.116 -

Q H 1 76 -Q

= 70.4906

Potencia al freno

I = √ $% #Q = 1740 √ 849.7361 $328.08 % #Q =657.9405

De la Figura 5.3 Karassik. I. J. pág. 2.13, 2.199 se toma la eficiencia hidráulica (NH) paraNs = 657.9505



21

Eficiencia hidráulica ȠH = 0.7

La eficiencia total será

ȠY = 1 Z 3 2Q [1 Z Ƞ\]0.532

I^ IJ ȠY

5357.2845 ⁄0.532 10070.08336 ⁄

I^ 10070.08336 ⁄ 1 76 ⁄ 132.5011

I^ Ƭ ̂

_ ` Ƭ ̂ I^_ $10070.08336 ⁄ %$60%

$2E%$1740 % 52.2656

Ƭ ̂ 5526.5641 )



22

Diámetro de la flecha.

El material del eje será un acero AISI 1030 con:a+ = 75 A = 5273 )>⁄

a@ = 52 = 3655 )>⁄

Db = c 16 AƬ Ead'

Donde:

ad = [ad = 0.30 ae] ó $ad = 0.18 aC% - *, , , ,g,

Ks =1

ad = 0.30 a@ = 0.30$3655)>⁄ % =1095.5 )>⁄

ad = 0.18 a+ = 0.18$5273 )>⁄ % = 949.14)>⁄

Db = c 16 AƬ Ead' = c $16%$1%$5526.5641 )%$E%$949.14 )2⁄ %' =3.0953 )

Db = 3.0953 ) 1 2.54 ) = 1.2186

Redondeando a flechas estándar en pulgadas sin el espesor de la cuña será:

Db = 1.5 25.4 1 = 38.1 = 0.0381



23

Dimensiones de la cuña.

El material de la cuña será un acero AISI 1020 con:

a+ = 64 A = 4499 )>⁄

a@=50 =3515 )>⁄

De la tabla AT 19 pág. 767 del libro " Diseño de elementos de maquinaria" Fairses

Donde:

b = 9.5 mm = 3/8 pulgadat = 6.4 mm = ¼ pulgada

h = 2 Ƭ a Db

K = 1.75 por ser una trasmisión sometida a pequeñas vibraciones

a = 0.5ae

= $0.55%$3515 )>⁄ %

1.75=1004.2857)>⁄



24

h = 2 Ƭ a Db = $2%$5526.5641 )%$1004.2857 )>⁄ %$0.95 )%$3.81 )% = 3.0407 )

h = 3.0407 ) 1 2.54 ) = 1.1971

Redondeando a pulgadas exactas el largo de la cuña (LR) será:

h = 1 25.4 1

= 25.4 = 0.0254

Nuestra cuña será con las siguientes dimensiones:

Largo de cuña (LR) = 1 in = 25.4 mm

Con una sección trasversal de:

b = 9.5 mm = 3/8 pulgada t = 6.4 mm = ¼ pulgada

Diámetro de la flecha real (D f R ).

Sumando el espesor (t) de la cuña al diámetro de la flecha tendremos:

Db = Db jkñm = 38.1 6.4 = 44.5

Db = 44.5 1 25.4 = 1.7520

Redondeando a flechas estándar en pulgadas exactas (DfR) será:

Db = 2 25.4 1 = 50.8 = 0.0508



25

Dimensiones del mamelón.

El material del mamelón será un acero AISI 1020 con:

a+ = 64 A = 4499 )>⁄

a@=50 =3515 )>⁄

El diámetro del mamelón será:

Dn = $1.05 , 1.10%2jkñm Db = $1.075%$2%$6.4 % 50.8 = 64.56

Dn = 64.56 1 25.4 = 2.5417

Redondeando a pulgadas exactas tenemos el diámetro del mamelón real (DCR)

Dn = 3 25.4 1 = 76.2 = 0.0762

Largo del mamelón

hn = 2 Ƭ Dna

a = 0.5ae = $0.55%$3515 )>⁄ %1.75 =1004.2857)>⁄

hn = 2 Ƭ

Dna= $2%$5526.5641 )%

$0.95 )%$7.62 )%$1004.2857 )>

⁄ %= 1.5204 )

hn = 1.5204 ) 1 2.54 ) = 0.5986

Redondeando a pulgadas exactas tenemos el largo del mamelón real (LCR)

hn = 0.5 25.4 1 = 12.7 = 0.0127



26

Diámetro de admisión (Da).

D, = & # opqnr Dn>

= $1.01 , 1.10%=1.055$0.0544 ⁄ % =0.0566 ⁄

DE 0.1 A 0.2 ! 2 ;

Ca LA MAYOR Va + (DE 0.5 A 1 m/s)

sm =0.15 ! $2%$9 . 8 >⁄ %$33.3333 % =3.8341 ⁄

vm = ∅xyY

∅nzd>

v --<, , D

De la tabla B-11a pág. B-16

Libro Flujo de fluidos en válvulas accesorios y tuberías (Crane).

Para:

=0.0544 ⁄ = 3216.667 h/

Dx = Dnzd = 6 +,<,

Interpolando se obtiene Vs



27

Q(Lts/seg) Vs (m/s)3000 2.68

3216.667 X3500 3.13

{ = v = $2.68−3.13%$3000−3216.667%3000−3500 −2.68=2.8750 ⁄



28

vm = D|}~

Dnzd> $v% = 6

6.065> $2.8750 ⁄ % =2.9376 ⁄

sm = •vm $0.5 , 1%€ =2.9376 ⁄ 0.75=3.6876 ⁄

Comparando los valores de Ca se escoge el mayor

sm = •vm $0.5 , 1%€ =2.9376 ⁄ 0.75=3.6876 ⁄

sm =0.15 ! $2%$9 . 8 >⁄ %$33.3333 % = 3.8341 ⁄

sm = 3.8341 ⁄

El diámetro de admisión será:

Dm =c $4% F0.0566 Q G

$E%$3.8341 ⁄ % $0.0762 %>

= 0.1568 = 156.8087

Dm =156.8087 1 25.4 = 6.1736 Redondeando a pulgadas exactas el diámetro de admisión real será (DaR):

Dm = 6 25.4

1 = 152.4 = 0.1524



29

Ancho del impulsor a la entrada (b 1 ).

= E Dsm‚ƒ

0 . 8 6 ≤ ‚ƒ ≤ 0.98 ∴ )*<-,* , -<, ‚ƒ =0.92

= E ∙ D ∙ sm ∙ ‚ƒ = 0.0544 Q $E%$0.1524%$3.605 ⁄ %$0.92% = 0.03174 = 31.7445

31.7445 1 25.4 = 1.34 Redondeando a pulgadas exactas tenemos (b1R)

= 1.5 25.4 1 = 38.1 = 0.0381

= EDs‚ƒ

s = ED‚ƒ = 0.0544 Q$E%$0.1524%$0.0381%$0.92% = 3.1945 ⁄

Triángulo de velocidades (teórico).

† = ‡,)* <- *+))ó ≈ 1.2sˆ = † ∙ s = 1.2 s =1.2$3.1945 ⁄ % = 3.8334 ⁄

‰ =t ŽsB =t 3.833413.8846 = 15.43° ‘’ = si‰ = 3.8334 /- 15.43° = 14.4041

B = 13.8846

⁄



30

FIGURA No. 8 Triangulo de velocidades a la entrada teórico.

Iº <- á,- = –}

–} =6.5 D> DD> − D i ‰ ‰>2 =6.5 1 1 61 1 − 6 i 15.43302 =8.5 Á,-

–} = 8 Á,-

= E ∙ D–} = E ∙ 0.1524 8 = 0.0598

Calculamos el factor de obstrucción real

† = ∙ i‰$ ∙ i‰% −

Donde: “s” es el espesor de álabe que va de 3/16”, 3/8” ó 1/8”

Para nuestro caso tomaremos 1/8” = 3.175 mm = 0.003175 m

† = $0.0598%$i15.43%•$0.0478%$i15.43%€ −0.003175 =1.2490



31

sˆ = † ∗ s = $1.2490%$3.1945/% = 3.9899 /

‰ =t sˆB =t 3.989913.8846 =16.03° ∆‰=16.03−15.43=0.5981°=0°35′17"

∆‰ Debe ser menor a 30’ = 0.5°si no se cumple la cond ición se deberá de iterar

hasta que la condición se cumpla

–} =6.5 D> DD> − D i ‰ ‰>2 =6.5 1 1 61 1 − 6 i 16.03302 =8.64 Á,-

–} = 9 Á,-

= E ∙ D–} = E ∙ 0.1524 9 = 0.0532

Volvemos a calcular el factor de obstrucción:

† = ∙ i‰$ ∙ i‰% −

† = $0.0598%$i15.43%•$0.0478 %$i16.03%€ −0.003175 =1.2757

sˆ = † ∗ s = $1.2757%$3.1945/% = 4.0752 /

‰ =t sˆB =t 4.075213.8846 =16.36° ∆‰=16.36−16.03=0.3246°=0°19′28"

∆ ‰ 3 0 ° Por lo tanto ya se cumplió la condición



32

Triángulo de velocidades (real).

sˆ = 4.0752 /

‰ =t sˆB =t 4.075213.8846 = 16.36°

‘ = sˆi‰ = 4.0752 i16.36 = 14.4703 ⁄

B = 13.8846 ⁄

FIGURA No. 9 Triangulo de velocidades a la entrada real.



33

Triangulo de las velocidades de salida.

s>ˆsˆ =0.85

s>ˆ =0.85 $ 4.0752 ⁄ % = 3.4639 ⁄

= ED>>s>ˆ

> =

ED>

s>ˆ

= 0.0544 ⁄

$E%$0.254%$3 . 6 3 7 ⁄ %= 0.0176 = 17.6325

Redondeando a pulgadas exactas tendremos (b2R)

> = 1 25.4 1 = 25.4 = 0.0254

s>ˆ = ED>> = 0.0544 Q$E%$0.254%$0.0254% = 2.4046 ⁄

s>C = B> − s>ˆ, ‰> =25.4551− 2.4046 ⁄, 30 = 21.2902 ⁄

s> = & s>ˆ> s>C> = ! 2.4046> 21.2902> = 21.4255 ⁄

‘> = s>ˆ-‰> = 2.4046 ⁄- 30 = 4.8082 ⁄

> = , s>ˆs>C = , 2.404621.4255 = 6.44°

B> = 25.4551 ⁄



34

FIGURA No. 10 Triangulo de velocidades a la salida.

Carga de Euler.

z =1 $B>s>C − Bsˆ %

z = 19 . 8 >⁄ •$25.4551%$21.4255% − $13.8846%$4.0752%€ > >⁄ = 49.5266

z = 49.5266

Carga manométrica.

Ƞ

=k

z

C = z − ℮;

℮; = s>C − ‘Cs>C

‘k = AŸ E - ‰> B>



35

De la tabla 9-3 se obtiene Kr con numero de alavés zn = 9

Kr =1

‘k = AŸ E - ‰> B> $1%$E%$n30%$25.4551/%

9 4.4427 ⁄

℮; s>C Z ‘Cs>C

$21.4255 ⁄ Z 4.4427 ⁄ %21.4255 ⁄ 0.7913

C $z% $℮;% $49.5266 %$0.7913% 39.1916

Ƞ C

39.1916 49.5266 0.7913

Angulo del torbellino.

>•> ,•=

s>ˆ

s>C ,•=

2.4046

21.4255 6.44°

‰>´ tan•= s>ˆB> Z s>C

tan•= 2.404625.4551Z21.4255 30.82°

‘>•> s>ˆ-‰>´ 2.4046 ⁄

n30.82° 4.6933 ⁄

s>•> ! $ s>ˆ%>

i $s>C%>

! $ 2.4046 ⁄ %>

i $21.4255 ⁄ %>

21.5600

⁄



36

TRAZO DEL IMPULSOR.



37



38



39

CONCLUSIONES.

El desarrollo de este proyecto nos ha ayudado demasiado, ya que con este hemos

desarrollado, el trabajo en equipo, una vez que somos nuevos compañeros en el salón y

es la primera vez que hacemos un trabajo de esta naturaleza.

La planeación de un proyecto no consiste en repartir entre personas y confiar en

los resultados de cada una de ellas, sino que consiste en el enfoque de trabajar en un

ambiente, en el cual se sientan cómodos todos los integrantes del equipo, para que de

esta manera se logren los objetivos más rápidos.

Otra parte importantes fue que gracias a este proyecto pudimos aplicar los

conocimientos no solo de esta materia, ya que para poder concluir tuvimos que leer,

investigar y comprender libros de otras materias como por ejemplo el diseño de elementos

de maquinaria entre otros.



40

BIBLIOGRAFÍA.

• Mecánica de fluidos y maquinas hidráulicas – Claudio Mataix.

• Mecánica de fluidos aplicada – Robert Mott.

• Flujo de fluidos en válvulas accesorios y tuberías – Crane.

• Bombas teoría, diseño y aplicaciones – Manuel Viejos Zubicaray, Javier Álvarez

Fernández.

• Manual y libro de Bombas Centrífugas - Karassik, Igor.

proyecto diseño bomba

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