BOMBAS BOMBAS
HIDRAULICAS
CLASIFICACIÓN
CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LA BOMBAS HIDRÁULICAS
IMPORTANCIA:
• Predecir el funcionamiento de la bomba en la instalación
hidráulica a un determinado número de revoluciones.
• Permite encontrar el punto óptimo de funcionamiento de la
bomba.
• Escoger la bomba adecuada para la instalación hidráulica en • Escoger la bomba adecuada para la instalación hidráulica en
estudio.
• Definir parámetros hidráulicos para evitar el problema de la
Cavitación.
• Evaluar las características de las bombas con diferentes
diámetros de impulsores.
1. Altura en función del caudal (Hm vs. Q). Fig. a
2. Potencia en función del caudal (N vs. Q). Fig. b
3. Rendimiento en función del caudal (η vs. Q). Fig. c
Estas curvas son obtenidas en laboratorios hidráulicos
CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBASHIDRÁULICAS
Estas curvas son obtenidas en laboratorios hidráulicos
propios del fabricante y distribuidas comercialmente en
catálogos.
ALTURA DE EULER
M = F x r
Hidráulicamente Mecánicamente
M = F x r
ALTURA MANOMÉTRICA
� Curva Altura manométrica vs Caudal: Hm= f(Q)
� La forma analítica de la curva característica carga-capacidad de una bomba
centrífuga responde a una parábola de segundo grado de la forma
� Para obtener esta ecuación se obtienen una serie de puntos de
funcionamiento medidos en el banco de ensayo, calculándose los
coeficientes A, B, C por medio de un ajuste por el método de los mínimos
cuadrados.
� Reemplazando los datos:
Resolviendo el sistema de ecuaciones, finalmente se obtiene la � Resolviendo el sistema de ecuaciones, finalmente se obtiene la
ecuación:
� Curva Potencia vs. Caudal: N= f(Q)
� Curva Rendimiento vs. Caudal: n= f(Q)En algunas ocasiones es necesario también disponer de la curva de rendimientos de una bomba centrífuga en forma analítica. Para ello se adopta una expresión parabólica que pase por el origen de coordenadas, adopta una expresión parabólica que pase por el origen de coordenadas, resultando:
Los coeficientes D y E se obtienen por medio de un ajuste por mínimos cuadrados, a partir de una serie de puntos medidos en el banco de ensayos o tomados del catálogo.
CURVA CARACTERISTICA COMERCIAL DE UNA BOMBA
CURVAS PARA DIFERENTES DIÁMETROS
� Las variables de funcionamiento se pueden convertir en
variables adimensionales utilizando el teorema de
Buckingham, de modo que aparecen tres parámetros nuevos
de funcionamiento, adimensionales, en las bombas:
LEYES DE SEMEJANZA
LEYES DE SEMEJANZA
� Si el diámetro es igual entonces:
� Si el número de revoluciones es constante:
ESTUDIO DE CASOS (EJEMPLOS, EJERCICIOS)
PUNTO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA
� Curva de la bomba Hm y curva resistente (tubería) Hr
Hm= f(Q)
y Hr = f(Q)
El punto de trabajo de una bomba depende de la característica motriz que
presenta y de la característica resistente a vencer.
Tr hfZH +=y Hr = f(Q) Tr hfZH +=
•Weisbach-Darcy y Manning: 2
vT qKhf ⋅=
•Williams-Hazen
852,1
vT qKhf ⋅=
Tv
T LDC
qhf ⋅
⋅
⋅=
871,4852,1
852,1671,10
El punto de operación, de trabajo o funcionamiento de la instalación
corresponderá a aquel caudal que iguale la altura motriz a la resistente
CASO DE ESTUDIO (EJERCICIO)Para la instalación de la Figura se desea bombear 70 l/s, represente la
curva resistente del sistema para tubería con 20 años de uso (C = 100).
Diga si es posible utilizar la bomba con el comportamiento en altura
manométrica y rendimiento en función del caudal impulsado que se indican
en la tabla.
Q Hm ηηηηQ
(l/s)
Hm(m)
ηηηη
(%)
0 29,0 0
20 25,0 30,0
40 21,4 57,0
60 18,7 77,0
80 15,7 82,0
100 11,4 75,0
120 6,1 46,0
SOLUCIÓN
Q
(l/s)
hfT (m)
C = 100
Hr (m)
C = 100(l/s) C = 100 C = 100
10 0,01 17,61
20 0,04 17,64
30 0,08 17,68
40 0,14 17,74
50 0,22 17,82
60 0,31 17,91
70 0,42 18,02
80 0,54 18,14
90 0,68 18,28
100 0,83 18,43
DISCUSION DE RESULTADOS
� El punto de operación, determinado por la intersección de la
curva del sistema y la curva de carga-capacidad de la
bomba, indica que la bomba es capaz de suministrar una
unidad de peso (carga) que permite circular a través del
sistema, como máximo, un caudal de 65 l/s, valor inferior al sistema, como máximo, un caudal de 65 l/s, valor inferior al
deseado.
� Por otro lado observe como para un gasto igual a 70 l/s, la
bomba opera dentro de la zona de máxima eficiencia.
TROUBLESHOOTING TÍPICO (MANTENIMIENTO)