Practicas Laboratorio

 

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PRACTICA 
ENSAYO COMPLETO BOMBA CENTRIFUGA
 

1. OBJETIVOS

  • Determinación de la altura Ht, caudal Q, potencia consumida P, potencia hidráulica Ph, rendimiento n y cabeza neta de succión positiva.
  • Elaborar las curvas características de la bomba: Ht, Ph, n, vs Q del ensayo elemental.
  • trazar las curvas en concha o colina de rendimientos de la bomba para el ensayo completo.

2. BASE TEÓRICA


El ensayo elemental de una bomba es aquel que manteniéndose constante en numero de revoluciones ( N ), se varía el caudal Q y se obtiene experimentalmente las curvas características.

 

EL ensayo completo es un conjunto de ensayos elementales ( mas de 5 ) caracterizado cada uno por un numero diferente de revoluciones de la bomba.
 

4. PROCEDIMIENTO


1. observar las condiciones de seguridad y manejo para la puesta en marcha del equipo

2. Verificar que existan las condiciones de energía eléctrica ( 115 V. ) requerida para poner en funcionamiento el equipo.

3. Observar que el nivel del deposito de agua se encuentre por encima de la válvula de pie.

4. verificar que los instrumentos de medida como tacómetro, voltímetro, amperímetro, manómetro y vacuómetro esten ajustados a cero.

5. Cebar la bomba antes de ponerla en funcionamiento con la válvula reguladora cerrada.

6. Poner en funcionamiento la bomba con la válvula de paso totalmente abierta y mediante el control de variador de velocidad ajustarla suavemente hasta la velocidad nominal de 3600 r.p.m.

7. Tomar las lecturas de los instrumentos como son: manómetro a las descarga (PSI), vacuómetro en succión (inch-Hg), voltímetro (Voltios), amperímetro (Amperios) y manómetro diferencial (cm-Hg).

8. Variar el caudal con la llave de paso (mínimo 5 veces), hasta el cierre completo y repetir las lecturas de los instrumentos. En esta parte el voltaje y las r.p.m. permanecen constantes.

9. Para el ensayo completo, con el variador de velocidad se ajustan las velocidades de rotación, de la mayor a la menor velocidad, el rango de velocidades recomendado es 3700 a 2000 r.p.m.

 

 

 

5. RECOLECCIÓN DE DATOS

 

 
Voltímetro (Volt.)
Amperímetro(Amp.)
Manómetro(PSI)
Vacuómetro(inch-Hg)
h(cm-Hg)
3600 r.p.m.
         
Q1
100
2.2
0
7.0
10.4
Q2
100
2.3
0
6.5
10.0
Q3
100
2.9
9.5
5.8
6.50
Q4
100
4.0
24.5
5.0
2.70
Q5
100
4.7
40.0
4.0
2.30
3400 r..p..m.
         
Q1
90
2.0
0
6.0
9.30
Q2
90
2.05
0
6.1
9.0
Q3
90
2.55
8.0
5.80
6.0
Q4
90
4.0
34.0
4.20
2.60
Q5
90
4.85
48.0
3.80
2.20
3200 r..p.m.
         
Q1
85
1.8
0
6.0
9.0
Q2
85
1.9
0
5.9
8.0
Q3
85
2.3
6.0
5.2
5.6
Q4
85
3.7
30
4.2
2.4
Q5
85
4.3
41
3.8
2.2
3000 r.p.m.
         
Q1
80
1.7
0
6.0
8.0
Q2
80
1.75
0
5.9
7.5
Q3
80
2.0
2
5.2
5.8
Q4
80
3.5
28
4.0
2.2
Q5
80
3.9
35
3.9
2.1
2800 r..p.m.
         
Q1
78
1.40
0
5.9
7.4
Q2
78
1.65
0
5.8
6.8
Q3
78
1.9
2.0
5.0
5.0
Q4
78
3.0
26.03
4.1
2.4
Q5
78
3.4
31.0
3.9
2.2
2600 r..p.m.
         
Q1
70
1.4
0

0

5.9
6.6
Q2
70
1.49
0
5.8
6.2
Q3
70
1.75
2
5.0
4.0
Q4
70
2.7
20
4.0
2.4
Q5
70
3.0
27
3.9
2.2
2400
         
Q1
65
1.2
0
5.5
6
Q2
65
1.7
5
4.8
3.2
Q3
65
1.9
10
4
3
2200
         
Q1
60
1.1
0
5
5.5
Q2
60
1.5
5
3
4
Q3
60
1.9
10
2.2
4

 

 

 

 6. CÁLCULOS MATEMÁTICOS

 

Altura de la bomba;:

Ht = Altura máxima o cabeza que puede dar la bomba.

Ht = M1-V1

V1 = vacuómetro a la entrada de la bomba en m.c.a.

M1 = Manómetro de salida de la bomba en m.c.a.

Ht = 0.7027.Pd + 0.3452.Ps

donde:

Pd = Lectura del manómetro de descarga en Psi

Ps = Lectura del vacuómetro diferencial en cm-Hg

ejemplo:

Ht = 0.7027.0 + 0.3452.7

Ht = 2.4164 Para Q1 y 3600 r.p.m.
 
 

Medida de caudal:

Q = 11.76Ö h

donde:

Q = Caudal en litros por minuto

h = lectura del manómetro diferencial.

ejemplo:

Q = 11.76Ö 8

Q = 33.2623 para Q1 y 3600 r.p.m.

Potencia efectiva o potencia del motor

Pc = 0.85149.(V. A/746)^ 1.252354

Pc = 0.199360

V = potencial eléctrico en voltios

A = corriente que circula en amperios.

Potencia hidráulica

Ph = (H.Q)/4567

Ph = 2.4164x33.2623/4567

Ph = 0.020 para Q1 y 3600 r.p.m.

Rendimiento del sistema

n = Ph/Pc = 0.020/0.1730 = 0.1156 Para Q1 y 3600 r.p.m.

 

 

 

7. TABLA DE ANALISIS DE DATOS

 
Ht (m.c.a)
Q (lpm)
Pc(HP)
Ph (HP)
N
3600 r.p.m.
         
Q1
2.4164
37.9248
0.1780
0.0200
0.1156
Q2
2.2438
37.1883
0.1829
0.0182
0.0995
Q3
8.6778
29.9820
0.2445
0.0569
0.2327
Q4
18.9421
19.3236
0.3658
0.0801
0.2189
Q5
29.4888
17.8349
0.4477
0.1151
0.2571
3400 r..p..m.
         
Q1
2.0712
35.8632
0.1435
0.01626
0.1133
Q2
2.1057
35.28
0.1480
0.0162
0.1094
Q3
7.6237
28.8059
0.1945
0.048.
0.2472
Q4
25.3416
18.9624
0.3419
0.1052
0.3077
Q5
35.0758
17.4429
0.4352
0.1338
0.3076
3200 r..p.m.
         
Q1
2.0712
35.28
0.1205
0.0159
0.1319
Q2
20366
33.2623
0.1289
0.0148
0.1148
Q3
6.0112
27.8292
0.1638
0.0306
0.2234
Q4
22.5308
18.2185
0.2972
0.0898
0.3021
Q5
30.1224
17.4429
0.3587
0.1150
0.3206
3000 r.p.m.
         
Q1
2.0712
33.2623
0.1026
0.0150
0.1462
Q2
2.1057
32.2061
0.1064
0.0148
0.1390
Q3
2.2004
28.3218
0.1258
0.0198
0.1574
Q4
21.0564
17.4429
0.2535
0.0804
0.3171
Q5
25.9408
17.0418
0.29028
0.0967
0.333
2800 r..p.m.
         
Q1
2.0366
31.990
0.0767
0.0142
0.185
Q2
2.0021
30.666
0.0943
0.0134
0.1421
Q3
3.1314
29.2961
0.1125
0.01803
0.1602
Q4
17.5774
18.2185
0.1993
0.0701
0.3512
Q5
23.1299
17.4429
0.2331
0.0833
0.3788
2600 r..p.m.
         
Q1
2.0366
30.2119
0.0670
0.0134
0.20
Q2
2.0021
29.2821
0.0724
0.0128
0.176
Q3
3.1314
23.52
0.0886
0.0161
0.181
Q4
15.4348
18.2185
0.1525
0.0615
0.4032
Q5
20.3192
17.4429
0.1740
0.0776

.0

0.4434
2400
         
Q1
1.8986
28.8060
0.0503
0.01197
0.2379
Q2
5.1706
21.0369
0.0779
0.02382
0.3057
Q3
8.4078
20.3689
0.0895
0.0375
0.4179
2200
         
Q1
1.8986
26.2962
0.04085
0.0109
0.2665
Q2
4.8943
20.3689
0.0602
0.0283
0.3623
Q3
8.4078
17.4429
0.0809
0.0321
0.3965

 

 

CONCLUSIONES
 
  • Los líquidos absorben y aumentan su energía debido a las bombas.
  • El tipo de bomba centrifuga se adapta para cargas relativamente grande.
  • Este tipo de bomba trabaja de tipo radial .
  • La eficiencia de la bomba es mas alta para valores pequeños de Q y descargas altas.
  • El caudal disminuye a medida que el valor de la altura total aumenta.
  • Las bombas pierden gran cantidad de eficiencia debido a las grandes pérdidas que ocurren por la conversión de energía cinética en energía de presión.
  • El caudal disminuye a medida que se disminuyen las r.p.m.

BIBLIOGRAFÍA

STREETER, VICTOR. Mecánica de los fluidos, Mc Graw-Hill. Octava de Mexico 1997. Pag 411-417.

MANUAL DE HIDRÁULICA. Universidad de los Andes.

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