FICFICUNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERUUNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU

CONTENIDOI.RESUMEN EJECUTIVO1II.EXECUTIVE SUMMARY1III.OBJETIVOS1IV.MARCO TEORICO1V.CONCLUSIONES2VI.RECOMENDACIONES2VII.BIBLIOGRAFIA2

I. RESUMEN EJECUTIVO el presente trabajo da a conocer el sistema de bombeo y de gravedad existen perdidas ya sean por friccion o singularidad las de singularidad ocurren a causa de los accesorios,y las de friccion por el tipo de tuberia en conexin estas perdidas de carga se miden en metros para lo cual hay diferentes metodos propuestos segn las ecuaciones matematicas que se presentan en el marco teorico.

II. EXECUTIVE SUMMARY The pumps are the elements for raising fluids from one level to a higher, or, to convert mechanical energy into hydraulic. Depending on the application will use one or the other type of pump. At the time of designing a drive system, should take into account multiple factors such as; availability of goods in the market, cost, quality, warranty items, possible installation, etc. which indicate the most appropriate elements to use dimensions, particularly the characteristics and dimensions of the pump and pipes.

III. OBJETIVOS

Aprender , analizary comprender las lneas de impulsin en un sistema por bombeo.

IV. MARCO TEORICO

TIPOS DE BOMBAS Y SELECCIN DE EQUIPOS DE BOMBEO

Actualmente las bombas son los aparatos ms utilizados despus del motor elctrico, y existe una gran variedad de bombas para traslado de lquidos y gases, y para presurizar o crear vaco en aplicaciones industriales. Genricamente las bombas pueden dividirse en dos tipos: de desplazamiento no positivo (hidrodinmicas), y de desplazamiento positivo (hidrostticas). Las primeras se emplean para traslado de fluidos y las segundas para la transmisin de energa.El proceso de transformacin de energa se efecta en dos etapas:a) Aspiracin.- Al comunicarse la energa mecnica a la bomba, esta comienza a girar y con esto se genera una disminucin de la presin en la entrada de la bomba como el depsito de fluido se encuentra sometido a presin atmosfrica, entonces se encuentra una diferencia de presiones lo que provoca la succin y con ello el impulso hidrulico hacia la entrada.b) Descarga.- al entrar fluido en la bomba lo toma y lo traslada hasta la salida y asegura por la forma constructiva de rotacin que el fluido no retroceda. Dado esto, el fluido no encontrara ms alternativa que ingresar al sistema que es donde se encuentra el espacio disponible, consiguiendo as la descarga.

La prdida de carga que tiene lugar en una conduccin representa la prdida de energa de un flujo hidrulico a lo largo de la misma por efecto del rozamiento.A continuacin se resumen las principales frmulas empricas empleadas en el clculo de la prdida de carga que tiene lugar en tuberas:1. Darcy-Weisbach (1875)2. Manning (1890)3. Hazen-Williams (1905)4. Scimeni (1925)5. Scobey (1931)6. Veronesse-Datei7. Prdidas de carga en singularidades1. Darcy-Weisbach (1875)Una de las frmulas ms exactas para clculos hidrulicos es la de Darcy-Weisbach. Sin embargo por su complejidad en el clculo del coeficiente "f" de friccin ha cado en desuso. An as, se puede utilizar para el clculo de la prdida de carga en tuberas de fundicin. La frmula original es:h = f (L / D) (v2/ 2g)

En funcin del caudal la expresin queda de la siguiente forma:h = 0,0826 f (Q2/D5) L

En donde: h: prdida de carga o de energa (m) f: coeficiente de friccin (adimensional) L: longitud de la tubera (m) D: dimetro interno de la tubera (m) v: velocidad media (m/s) g: aceleracin de la gravedad (m/s2) Q: caudal (m3/s)El coeficiente de friccin f es funcin del nmero de Reynolds (Re) y del coeficiente de rugosidad o rugosidad relativa de las paredes de la tubera (r):f = f (Re, r);Re = D v / ; r= / D : densidad del agua (kg/m3). Consultartabla. : viscosidad del agua (Ns/m2). Consultartabla. : rugosidad absoluta de la tubera (m)En la siguiente tabla se muestran algunos valores de rugosidad absoluta para distintos materiales:RUGOSIDAD ABSOLUTA DE MATERIALES

Material (mm)Material (mm)

Plstico (PE, PVC)0,0015Fundicin asfaltada0,06-0,18

Polister reforzado con fibra de vidrio0,01Fundicin0,12-0,60

Tubos estirados de acero0,0024Acero comercial y soldado0,03-0,09

Tubos de latn o cobre0,0015Hierro forjado0,03-0,09

Fundicin revestida de cemento0,0024Hierro galvanizado0,06-0,24

Fundicin con revestimiento bituminoso0,0024Madera0,18-0,90

Fundicin centrifugada0,003Hormign0,3-3,0

Para el clculo de "f" existen mltiples ecuaciones, a continuacin se exponen las ms importantes para el clculo de tuberas:a. Blasius (1911). Propone una expresin en la que "f" viene dado en funcin del Reynolds, vlida para tubos lisos, en los que rno afecta al flujo al tapar la subcapa laminar las irregularidades. Vlida hasta Re < 100000:f = 0,3164 Re-0,25

b. Prandtl y Von-Karman (1930). Amplan el rango de validez de la frmula de Blasius para tubos lisos:1 /f= - 2 log (2,51 / Ref)

c. Nikuradse (1933) propone una ecuacin vlida para tuberas rugosas:1 /f= - 2 log ( / 3,71 D)

d. Colebrook-White (1939) agrupan las dos expresiones anteriores en una sola, que es adems vlida para todo tipo de flujos y rugosidades. Es la ms exacta y universal, pero el problema radica en su complejidad y en que requiere de iteraciones:1 /f= - 2 log [( / 3,71 D) + (2,51 / Ref)]

e. Moody (1944) consigui representar la expresin de Colebrook-White en un baco de fcil manejo para calcular "f" en funcin del nmero de Reynolds (Re) y actuando la rugosidad relativa (r) como parmetro diferenciador de las curvas:

2. Manning (1890)Las ecuaciones de Manning se suelen utilizar en canales. Para el caso de las tuberas son vlidas cuando el canal es circular y est parcial o totalmente lleno, o cuando el dimetro de la tubera es muy grande. Uno de los inconvenientes de la frmula es que slo tiene en cuenta un coeficiente de rugosidad (n) obtenido empricamente, y no las variaciones de viscosidad con la temperatura. La expresin es la siguiente:h = 10,3 n2 (Q2/D5,33) L

En donde: h: prdida de carga o de energa (m) n: coeficiente de rugosidad (adimensional) D: dimetro interno de la tubera (m) Q: caudal (m3/s) L: longitud de la tubera (m)El clculo del coeficiente de rugosidad "n" es complejo, ya que no existe un mtodo exacto. Para el caso de tuberas se pueden consultar los valores de "n" en tablas publicadas. Algunos de esos valores se resumen en la siguiente tabla:COEFICIENTE DE RUGOSIDAD DE MANNING DE MATERIALES

MaterialnMaterialn

Plstico (PE, PVC)0,006-0,010Fundicin0,012-0,015

Polister reforzado con fibra de vidrio0,009Hormign0,012-0,017

Acero0,010-0,011Hormign revestido con gunita0,016-0,022

Hierro galvanizado0,015-0,017Revestimiento bituminoso0,013-0,016

3. Hazen-Williams (1905)El mtodo de Hazen-Williams es vlido solamente para el agua que fluye en las temperaturas ordinarias (5 C - 25 C). La frmula es sencilla y su clculo es simple debido a que el coeficiente de rugosidad "C" no es funcin de la velocidad ni del dimetro de la tubera. Es til en el clculo de prdidas de carga en tuberas para redes de distribucin de diversos materiales, especialmente de fundicin y acero:h = 10,674 [Q1,852/ (C1,852 D4,871)] L

En donde: h: prdida de carga o de energa (m) Q: caudal (m3/s) C: coeficiente de rugosidad (adimensional) D: dimetro interno de la tubera (m) L: longitud de la tubera (m)En la siguiente tabla se muestran los valores del coeficiente de rugosidad de Hazen-Williams para diferentes materiales:COEFICIENTE DE HAZEN-WILLIAMS PARA ALGUNOS MATERIALES

MaterialCMaterialC

Asbesto cemento140Hierro galvanizado120

Latn130-140Vidrio140

Ladrillo de saneamiento100Plomo130-140

Hierro fundido, nuevo130Plstico (PE, PVC)140-150

Hierro fundido, 10 aos de edad107-113Tubera lisa nueva140

Hierro fundido, 20 aos de edad89-100Acero nuevo140-150

Hierro fundido, 30 aos de edad75-90Acero130

Hierro fundido, 40 aos de edad64-83Acero rolado110

Concreto120-140Lata130

Cobre130-140Madera120

Hierro dctil120Hormign120-140

4. Scimeni (1925)Se emplea para tuberas de fibrocemento. La frmula es la siguiente:h = 9,84 10-4 (Q1,786/D4,786) L

En donde: h: prdida de carga o energa (m) Q: caudal (m3/s) D: dimetro interno de la tubera (m) L: longitud de la tubera (m)5. Scobey (1931)Se emplea fundamentalmente en tuberas de aluminio en flujos en la zona de transicin a rgimen turbulento. En el clculo de tuberas en riegos por aspersin hay que tener en cuenta que la frmula incluye tambin las prdidas accidentales o singulares que se producen por acoples y derivaciones propias de los ramales, es decir, proporciona las prdidas de carga totales. Le ecuacin es la siguiente:h = 4,098 10-3 K (Q1,9/D1,1) L

En donde: h: prdida de carga o de energa (m) K: coeficiente de rugosidad de Scobey (adimensional) Q: caudal (m3/s) D: dimetro interno de la tubera (m) L: longitud de la tubera (m)Se indican a continuacin los valores que toma el coeficiente de rugosidad "K" para distintos materiales:COEFICIENTE DE RUGOSIDAD DE SCOBEY PARA ALGUNOS MATERIALES

MaterialKMaterialK

Acero galvanizado con acoples0,42Acero nuevo0,36

Aluminio0,40Fibrocemento y plsticos0,32

6. Veronesse-DateiSe emplea para tuberas de PVC y para 4 104< Re < 106:h = 9,2 10-4 (Q1,8/D4,8) L

En donde: h: prdida de carga o energa (m) Q: caudal (m3/s) D: dimetro interno de la tubera (m) L: longitud de la tubera (m)7. Prdidas de carga en singularidadesAdems de las prdidas de carga por rozamiento, se producen otro tipo de prdidas que se originan en puntos singulares de las tuberas (cambios de direccin, codos, juntas...) y que se deben a fenmenos de turbulencia. La suma de estas prdidas de carga accidentales o localizadas ms las prdidas por rozamiento dan las prdidas de carga totales.Salvo casos excepcionales, las prdidas de carga localizadas slo se pueden determinar de forma experimental, y puesto que son debidas a una disipacin de energa motivada por las turbulencias, pueden expresarse en funcin de la altura cintica corregida mediante un coeficiente emprico (K):h = K (v2/ 2g)

En donde: h: prdida de carga o de energa (m) K: coeficiente emprico (adimensional) v: velocidad media del flujo (m/s) g: aceleracin de la gravedad (m/s2)El coeficiente "K" depende del tipo de singularidad y de la velocidad media en el interior de la tubera. En la siguiente tabla se resumen los valores aproximados de "K" para clculos rpidos:VALORES DEL COEFICIENTE K EN PRDIDAS SINGULARES

AccidenteKL/D

Vlvula esfrica (totalmente abierta)10350

Vlvula en ngulo recto (totalmente abierta)5175

Vlvula de seguridad (totalmente abierta)2,5-

Vlvula de retencin (totalmente abierta)2135

Vlvula de compuerta (totalmente abierta)0,213

Vlvula de compuerta (abierta 3/4)1,1535

Vlvula de compuerta (abierta 1/2)5,6160

Vlvula de compuerta (abierta 1/4)24900

Vlvula de mariposa (totalmente abierta)-40

T por salida lateral1,8067

Codo a 90 de radio corto (con bridas)0,9032

Codo a 90 de radio normal (con bridas)0,7527

Codo a 90 de radio grande (con bridas)0,6020

Codo a 45 de radio corto (con bridas)0,45-

Codo a 45 de radio normal (con bridas)0,40-

Codo a 45 de radio grande (con bridas)0,35-

ANLISISTipos de bombasLas bombas hidrulicas se clasifican en dos tipos:

1. Bombas de desplazamiento no positivo (hidrodinmicas) En estas bombas, generalmente empleadas para traslado de fluidos, la energa cedida al fluido es cintica, y funciona generalmente mediante una fuerza de rotacin, por la cual el fluido entra en la bomba por el eje de la misma y es expulsado hacia el exterior por medio de un elemento (paletas, lbulos, turbina) que gira a gran velocidadUna bomba hidrodinmica no dispone de sistemas de estanqueidad entre los orificios de entrada y salida; por ello produce un caudal que variar en funcin de la contrapresin que encuentre el fluido a su salida. Si se bloquea totalmente el orificio de salida de una bomba de desplazamiento no positivo aumentar la presin y disminuir el caudal hasta cero, a pesar de que el elemento impulsor siga movindose; esto se debe a que el rotor y la carcasa de la bomba generan una conexin entre la cmara de succin y descarga de la bomba.

1.1 Bombas centrifugasUna bomba centrifuga es un dispositivo constituido por un conjunto de paletas rotatorias perfectamente encajadas dentro de una cubierta metlica (voluta), de manera que son capaces de impulsar al lquido que est contenido dentro de la cubierta, gracias a la fuerza centrfuga que se genera cuando giran las paletas del rodete. De las bombas disponibles comercialmente, la bomba centrfuga horizontal tiene la ventaja de que la ubicacin del equipo de bombeo y el punto de captacin pueden ser distintos, es decir que la estacin de bombeo puede construirse en el sitio ms favorable desde el punto de vista de cimentacin, acceso, proteccin contra inundaciones, etc. Su desventaja principal es que la altura de succin queda limitada y el desnivel mximo permisible entre la bomba y el nivel de bombeo, es relativamente pequeo. (Rodriguez Ruiz, 2001)La bomba centrfuga vertical (tipo pozo profundo) tiene mayor eficiencia, pero el costo del equipo es mayor y la estacin de bombeo tiene que ubicarse directamente por encima del punto de captacin. Estas condiciones a veces representan problemas graves de cimentacin, resultando obras de construccin sumamente costosas no compatibles con sistemas rurales.

2.- Bombas de desplazamiento positivo (hidrostticas)Las bombas hidrostticas o de desplazamiento positivo son elementos destinados a transformar la energa mecnica en hidrulica. Cuando una bomba hidrulica trabaja, realiza dos funciones: primero su accin mecnica crea un vaco en la lnea de aspiracin que permite a la presin atmosfrica forzar al lquido del depsito hacia el interior de la bomba; en segundo lugar su accin mecnica hace que este lquido vaya hacia el orificio de salida, forzndolo a introducirse en el sistema oleo hidrulico.

V. CONCLUSIONES

Solo se usa este sistema en ultima instancia.

Para proyectos de gran desnivel de cotas.

VI. RECOMENDACIONES

Recomendamos el uso de las bombas cada cierta altura promedia del total para el diseo de Sistemas de impulsin por su fcil manejo.BIBLIOGRAFIA

1.Agera Soriano, J. (2011). BOMBAS HIDRALICAS.2.Rodriguez Ruiz, P. (2001). Abastecimiento de agua . Oaxaca.

3.Vierendel.(2000).Abastecimiento de agua y alcantarillado.TEMA: LABORATORIO NRO 6 PERDIDA DE CARGAS

ALUMNO: GUILLEN MANCHA WILLIAM