Bombas en Serie y en Paralelo New

8/10/2019 Bombas en Serie y en Paralelo New

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

LABORATORIO DE INGENIERA MECNICA III (MN464 A)

Bombas en Serie y en Paralelo

Prof.: Ing. Pinto Espinoza, Hernn

Alumnos: Garay Salazar, Wilmer Paulet 20110079EOtori Rojas, Marcos Victor 19974033GTorres Marca, Paul Csar 19990120H

Fecha: Martes 30 de setiembre del 2014


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Universidad Nacional de Ingeniera Laboratorio de Ingeniera Mecnica IIIFacultad de Ingeniera Mecnica

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Contenido

I. INTRODUCCIN.................................................................................................................................... 2

II. OBJETIVO............................................................................................................................................ 3

III. FUNDAMENTO TERICO................................................................................................................... 3

3.1. BOMBASCENTRFUGAS 3

3.1.1. Definicin..................................................................................................................................... 3

3.1.2. Clasificacin................................................................................................................................. 3

3.1.3. Principio de Funcionamiento.......................................................................................................... 4

3.2. RELACIONESDEPOTENCIA,CAUDAL,ALTURAYEFICIENCIA 4

3.2.1. Potencia til de la Bomba.............................................................................................................. 4

3.3. CURVASCARACTERSTICASDELASBOMBAS 4

3.4. ASOCIACINOCOMBINACINDEBOMBAS 6

3.4.1. Bombas en Serie.......................................................................................................................... 6

3.4.2. Bombas en Paralelo...................................................................................................................... 6

IV. EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS.............................................................................................. 7

V. PROCEDIMIENTO ................................................................................................................................. 7

VI. CLCULOS Y RESULTADOS ............................................................................................................. 11

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES....17

VIII. BIBLIOGRAFIA...18


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II. OBJETIVO

El ensayo tiene como objetivo fundamental, observar el comportamiento de dos bombas

centrfugas instaladas en un caso en paralelo, y en otro, en serie. Adems se debencomparar con sus curvas de prediccin terica.

III. FUNDAMENTO TERICO

3.1. BOMBAS CENTRFUGAS

3.1.1. Definicin

Las Bombas centrfugas tambin llamadas Rotodinmicas, son siempre rotativasy son un tipo debomba hidrulica que transforma laenerga mecnica de un impulsor.

Elfluido entra por el centro del rodete, que dispone de unoslabes para conducir elfluido, y por efecto de la fuerza centrfuga es impulsado hacia el exterior, donde esrecogido por la carcasa o cuerpo de la bomba, que por el contorno su forma lo conducehacia las tuberas de salida o hacia el siguiente rodete se basa en la ecuacin de Eulery su elemento transmisor de energa se denomina impulsor rotatoriollamadorodete en energa cintica ypotencial requeridas y es este elemento el quecomunica energa al fluido en forma de energa cintica.

3.1.2. Clasificacin

Las Bombas Centrfugas se pueden clasificar de diferentes maneras:

Por la direccin del flujo en: radial, axial y mixto. Por la posicin del eje de rotacin o flecha en: Horizontales, Verticales e

Inclinados. Por el diseo de la coraza (forma) en: Voluta y las deTurbina. Por el diseo de la mecnico coraza en: Axialmente Bipartidas y las Radialmente

Bipartidas. Por la forma de succin en: Sencilla y Doble.
http://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_(hidr%C3%A1ulica)http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81labehttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_centr%C3%ADfugahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rodetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rodetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_centr%C3%ADfugahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81labehttp://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_(hidr%C3%A1ulica)


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Aunque la fuerza centrfuga producida depende tanto de la velocidad en la periferia delimpulsor como de ladensidad del lquido, la energa que se aplica por unidad demasa dellquido es independiente de la densidad del lquido. Por tanto, en una bomba dada quefuncione a cierta velocidad y que maneje un volumen definido de lquido, la energa que seaplica y transfiere al lquido, (enpascales,Pa, metros de columna de agua m.c.a. o pie-lb/lb delquido) es la misma para cualquier lquido sin que importe su densidad.

Constituyen no menos del 80% de la produccin mundial de bombas, porque es la msadecuada para mover ms cantidad de lquido que la bomba de desplazamiento positivo.

3.1.3. Principio de Funcionamiento

Las bombas estn dotadas de un elemento mvil: el rotor, o rodete, o impulsor. Es elelemento que transfiere la energa que proporciona el motor de accionamiento al fluido. Estoslo se puede lograr por un intercambio de energa mecnica, y en consecuencia, el fluidoaumenta su energa cintica y por ende su velocidad. Adems, por el hecho de ser unelemento centrfugo, aparece un aumento de presin por el centrifugado que se lleva a cabo alcircular el fluido desde el centro hasta la periferia. Una partcula que ingresa y toma contactocon las paletas en 1 comenzar a desplazarse, idealmente, contorneando la paleta. Como almismo tiempo que se va separando del eje el impulsor rota, la partcula a cada instanteaumenta su radio y se mueve en el sentido de la rotacin, por lo que su trayectoria, vista desdeel exterior, resultar una espiral como la ilustrada en punteado, y saldr luego por 2.

3.2. RELACIONES DE POTENCIA, CAUDAL, ALTURA Y EFICIENCIA

3.2.1. Potencia til de la Bomba

Es el peso de lquido bombeado en un periodo de tiempo, multiplicado por la cargadesarrollada por la bomba.

3.3. CURVAS CARACTERSTICAS DE LAS BOMBAS

A diferencia de las bombas de desplazamiento positivo, una bomba centrfuga que opera a

velocidad constante puede descargar cualquier velocidad desde un cero a un valor mximo,

que depende del tamao de la bomba, diseo y condiciones de succin. La carga total

generada por la bomba, la potencia requerida para moverla y la eficiencia resultante varia con
http://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Masahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Masahttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad


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2. Verificacin del estado y funcionamiento de las bombas centrfugas.

3. Verificacin del estado y funcionamiento de los instrumentos de medicin: manmetros en las

lneas y cronmetro.

4. Cierre y apertura de las llaves de manera que slo funcionen las lneas de succin y descarga

de la Bomba A.

5. Regulacin de la presin de salida mediante el cierre/apertura de la vlvula de compuerta

ubicada inmediatamente despus del manmetro en la lnea.


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VI. CLCULOS Y RESULTADOS

Se tomaron los siguientes datos en el laboratorio:

a) Lectura de la presin de manmetro en PSI.

b)

Volumen de agua en el tanque de aforo en lts.

c) Tiempo de captacin del volumen de agua en s.

Con los datos conseguidos, se llenarn las tablas y se obtendrn los siguientes puntos:

6.1. Altura (o Presin)La lectura de los manmetros del banco de tuberas es en psi. Para trabajar y obtener la

altura H en metros (de columna de agua), necesitamos hacer una conversin de unidades:

Caudal

Las lecturas de tiempo se hacen cada vez que se completa un volumen de 10 litros.Para obtener un caudal en m3/s tenemos entonces:

Potencia de la Bomba o Potencia til

Como ya tenemos la altura H en metros y el caudal Q en metros cbicos por segundo,recordamos que el peso especfico del agua es:


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6.2. Tabla de clculos y resultados

Con los datos obtenidos remplazados en las ecuaciones presentadas y ordenndolosen una hoja de Excel, tenemos los siguientes resultados.

BOMBA A

Punto

Presin Altura Tiempo CaudalPotencia dela Bomba

P H t Q Pu10/t .Q.H

psi m H2O s (x 10-3) m3/s kW

1 32 22.521 -- 0.0000 0.00002 25 17.594 18 0.5556 0.09593 22 15.483 14 0.7143 0.10854 18 12.668 11 0.9091 0.1129

5 14 9.853 9.78 1.0225 0.09886 10 7.038 9.25 1.0811 0.0746

BOMBA B

Punto


P H t Q Pu10/t .Q.H


1 50 35.189 -- 0.00000 0.00002 44 30.966 18.35 0.27248 0.0827

3 38 26.743 9.01 0.55494 0.14554 32 22.521 13.13 0.76161 0.16825 26 18.298 10.93 0.91491 0.16426 20 14.075 9.12 1.09649 0.15147 14 9.853 8.22 1.21655 0.1175

BOMBAS EN SERIE

Punto


P H t Q Pu10/t .Q.H


1 80 56.302 -- 0.0000 0.00002 72 50.672 17.14 0.2917 0.14503 64 45.041 9 0.5556 0.24544 56 39.411 7.18 0.6964 0.26915 48 33.781 5.82 0.8591 0.28466 40 28.151 4.84 1.0331 0.28527 32 22.521 9.38 1.0661 0.23558 14 9.853 7.63 1.3106 0.1266


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BOMBAS EN PARALELO

Punto


P H t Q Pu

10/t .Q.Hpsi m H2O s (x 10-3) m3/s kW

1 44 30.966 -- 0.0000 0.00002 40 28.151 13.45 0.3717 0.10263 35 24.632 8.9 0.5618 0.13574 30 21.113 4.3 1.1628 0.24085 26 18.298 6.48 1.5432 0.27696 22 15.483 6.48 1.5432 0.2343

6.3. Grficos

1. Altura vs. Caudal (H vs. Q), individuales para la bomba A y la bomba B.

En este grfico se presentan las curvas de ambas bombas, con una ecuacin

aproximada para un ajuste cuadrtico de curvas de cada una de ellas.


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VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1 CONCLUSIONES

1.

Se cumplieron los objetivos de determinar experimentalmente las curvas caractersticas

de dos bombas hidrulicas centrfugas de manera individual y asociadas en serie y

paralelo.

2. Se comprob que se cumple el comportamiento esperado en las curvas H vs. Q.

3.

No se pudo determinar con exactitud el comportamiento de las curvas H-Q en la puesta

en PARALELO, debido a que no hay una ecuacin que se ajuste exactamente a la

tendencia de la curva.

7.2 OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES

1.

Durante la realizacin del experimento, se determin un caudal que es cero (Q=0)

cuando la vlvula est completamente cerrada, para poder determinar la mxima alturao presin de las bombas, tanto de manera individual y asociadas en serie y paralelo.

2. Se debe tratar de tomar la mayor cantidad de datos regulando la presin, desde la

mnima a la mxima en intervalos ms pequeos. As, al obtener ms puntos, podremos

tener ms datos con los cuales aproximar las curvas, minimizando el error.

3.

Podemos ver que el error ms significativo proviene de la medicin de caudales, la cuales muy inexacta. El depsito no es lo suficientemente grande para caudales altos.

Adems, la lectura con el cronmetro depende mucho del error humano.

4. Para determinar las curvas de eficiencia con precisin, sera necesario probar cada

bomba con impelentes de diferentes dimetros para obtener ms puntos de igual

eficiencia.


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VIII.

BIBLIOGRAFA:

-Manual del Laboratorio de Ingeniera Mecnica III

-Mecnica de Fluidos

Autores: Merle C. Potter y David C. Wiggert

-Turbomquinas I

Autor: M. Salvador G.

Ed. Ciencias.

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