ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AGROINDUSTRIA

Informe del Laboratorio de Mecánica de Fluidos II 2015B

BOMBA CENTRÍFUGA (P2)Técnico Docente Politécnico: Ing. Alejandra Erazo Soria

Almeida, G., Mena1, D., y Vargas, M.

correo electrónico del jefe de grupo1

Grupo 3

Fecha de realización: 19/10/15

Fecha de Entrega: 30/10/15

RESUMEN EJECUTIVO:

El objetivo de la práctica de bombas centrífugas fue el de identificar los componentes de las mismas, su funcionamiento mediante un sistema de dos bombas en paralelo. Se procedió a verificar todas las válvulas, se fijó una de las dos velocidades disponibles y con el rotámetro se estableció un flujo constante. Con este flujo se midieron presiones de succión y de descarga para determinar la potencia de la bomba, adicionalmente se midió el caudal nuevamente mediante la medición del tiempo que le toma al fluido elevar su nivel una altura determinada. Este procedimiento se realizó con varios valores de flujo a una misma velocidad, después de llegar al flujo máximo de una velocidad, se cambió la velocidad y se realizó todo el proceso nuevamente para diferentes valores de flujo. Con los datos obtenidos se realizó las curvas carga vs caudal, rendimiento vs caudal y las curvas de isorendimiento.

ABSTRACT:

The objective of the centrifugal pumps practice was to identify their components and their operation by a system of two pumps in parallel. We proceeded to check all the valves, then we set one of the two available speeds and in the rotameter established a steady flow. With this flow suction and discharge pressure were measured to determine the power of the pump, the flow rate is additionally measured again by measuring the time it takes for the fluid to raise its level a certain height. This procedure was done with various values of flow at the same speed, after reaching a maximum flow, the speed was changed and the entire process is again performed for different values of flow. With the data obtained we built the charge vs flow, performance vs flow curves and the iso-performance curve

INTRODUCCIÓN

Bomba centrífuga se le conoce a toda maquinaria

que incrementa la energía cinética de algún fluido

mediante un elemento rotante, aprovechando la

acción de la fuerza centrífuga, y transformándola

a energía potencial a consecuencia del cambio de

sección transversal por donde circula el fluido en

la parte estática, la cual tiene forma de voluta y/o

ÍTEM

Presentación y formato 0,5Resumen ejecutivo 1Abstract 1Introducción 0,5Metodología experimental 0,5Tablas de datos y diagramas 0,5Resultados y discusión 1,5Conclusiones 1Recomendaciones 0,5Subtotal 7Coloquio 3TOTAL 10

PUNTAJE

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difusor. Las diferentes clases de bombas se

definen de acuerdo con el diseño del rodete, el que

puede ser para flujo radial o axial. (Alcala J. 1971,

pg 3)

Figura 1. Diagrama de una bomba centrífuga.

(Alcala J. 1971, pg 3)

Componentes de una bomba centrífuga.

Carcasa:

 Es la parte exterior protectora de la bomba y

cumple la función de convertir la energía de

velocidad impartida al líquido por el impulsor en

energía de presión. Esto se lleva a cabo mediante

reducción de la velocidad por un aumento gradual

del área por la que pasa el fluido. (Alcala J. 1971,

pg 6)

Impulsores.

 Es el corazón de la bomba centrífuga. Recibe el

líquido y le entrega una velocidad de la

cual depende la carga producida por la bomba.

(Alcala J. 1971, pg 6)

 

Anillos de desgaste:

 Cumplen la función de ser un elemento fácil y

barato de remover en aquellas partes en donde

debido a las cerradas holguras entre el impulsor y

la carcasa, el desgaste es casi seguro, evitando así

la necesidad de cambiar estos elementos y quitar

solo los anillos. (Alcala J. 1971, pg 6)

  

 

Estoperas, empaques y sellos:

Evita el flujo hacia fuera del líquido bombeado a

través del orificio por donde pasa la flecha de la

bomba y el flujo de aire hacia el interior de la

bomba.

 Flecha:

Es el eje de todos los elementos que giran en

la bomba centrífuga, transmitiendo además el

momentum del movimiento del motor. (Alcala J.

1971, pg 6)

 Cojinetes:

 Soportan las cargas radiales y axiales existentes

en toda la bomba Sirven de soporte a la flecha de

todo el rotor en un alineamiento correcto en

relación con las partes estacionarias. (Alcala J.

1971, pg 6)

 Bases.

Sirven de soporte a la bomba, sosteniendo el peso

de toda ella. (Alcala J. 1971, pg 6)

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Figura 2.- Principales componentes de una

bomba centrífuga. (UNAD, 2011)

Tipos de bomba centrífuga:

Bomba voluta:

En este tipo de bomba el impulsor es una caja

espiral que se expande, reduciendo asi la

velocidad del fluido convirtiendo la energía

cinética en energía de presión.

Figura 3.- Bomba centrífuga voluta

Bomba difusor:

El impulsor está rodeado de paletas direccionales,

las cuales cambian la dirección del fluido hasta

convertir su energía cinética en una columna de

presión. (Jean S.2012, pg 4)

Figura 4.- Bomba centrífuga de tipo difusor.

(Jean S.2012, pg 6)

Bombas Turbina:

Dentro de estas bombas se producen remolinos de

fluido a alta velocidad por medio de paletas dentro

de un canal anular que gira en el impulsor.

Figura 5.- Bomba centrífuga de turbina (Jean

S.2012, pg 8)

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFIAS

[1] Alcala J. (1971) Funcionamiento para

Bombas Centrifugas. México DF, México.

[2] Jean S. (2012) Bombas Centrífugas.

Recuperado de:

http://es.slideshare.net/slidesharercr/bombas-

centrfugas

[3] UNAD (2011) Bombas Centrifugas

Recuperado

d

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e:http://datateca.unad.edu.co/contenidos/211

618/EXELARNING/leccin_22_bombas_centri

fugas.html

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ANEXO I

EJEMPLO DE CÁLCULOS

a) Demostración del teorema de Bernoulli:

Q=Cd∗A2

√1−A1

2

A22

*√2gH

K=Cd∗A2

√1−A1

2

A22

*√2g (1)

Se calcula los valores de área de la parte ensanchada y estrecha del Venturi

A1=π∗d1

2

4= π

4∗¿¿0,0085ft2

A2=π∗d2

2

4= π

4∗¿¿0,0021ft2

Reemplazando los valores de las áreas en la ecuación y (1):

K= Cd∗0,0021 ft2

√1−(0,0021 ft 2)2

(0,0085 ft2)2

*√2∗9,81

ms2∗1 ft

0,3048 m

Reemplazando el valor de la pendiente de la gráfica 1

m = K = 0,0181

0,0181= Cd∗0,0021 ft2

√1−(0,0021 ft 2)2

(0,0085 ft2 )2*√2∗9,81

ms2∗1 ft

0,3048 m

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Cd=1,09

b) Calibración del vertedero rectangular:

Q=23∗Cd √2 g∗L¿ H

23

Q=K ¿ H23

Siendo:

K=23∗Cd √2 g∗L

Con los datos obtenidos experimentalmente construimos la gráfica 2 para obtener el valor de K,

donde:

m = K = 1,259

Reemplazando el valor de K y L=5 in en la ecuación se obtiene:

K=23∗Cd √2 g∗L

1,259=23∗Cd∗√2∗9,81

ms2∗1 ft

0,3048 m∗5∈¿ 1 ft

12∈¿¿

Cd = 0,5949

c) Calibración del vertedero de corte en V:

Q= 815

∗Cd √2 g∗tg( ϴ2

)¿ H52

Q=K ¿ H52

Siendo:

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K = 8

15∗Cd√2 g∗tg ( ϴ

2)

Con los datos obtenidos experimentalmente construimos la gráfica 3 para obtener el valor de K,

donde:

m = K = 3,0516

Reemplazando el valor de K en la ecuación se obtiene:

3,0516 = 815

∗Cd∗d∗√2∗9,81

ms2∗1 ft

0,3048 m∗tg( 90

2)

Cd= 0,7132

d) Cálculo de Reynolds

Re= v∗D∗ρ

µ

Re=

0,0679ms∗999,4

kg

m3∗0,0306 m

0,00116kg

m∗s

Re= 1790,08