Practica 5. Curva Caracteristica de la una bomba

I. OBJETIVO GENERAL

Obtener la curva caracteristica de operación de una bomba sumergible.

Objetivos Especificos

Graficar la altura en contra del caudal Compara la curva con la bibliografia de bombas sumergibles

II. MARCO TEÓRICO

Curva Característica de una bomba

El comportamiento hidráulico de una bomba viene especificado en sus curvas características que representan una relación entre los distintos valores del caudal proporcionado por la misma con otros parámetros como la altura manométrica, el rendimiento hidráulico, la potencia requerida y la altura de aspiración, que están en función del tamaño, diseño y construcción de la bomba.

Estas curvas, obtenidas experimentalmente en un banco de pruebas, son proporcionados por los fabricantes a una velocidad de rotación determinada (N).

Se representan gráficamente, colocando en el eje de abcisas los caudales y en el eje de ordenadas las alturas, rendimientos, potencias y alturas de aspiración.

Bomba Sumergible

La bomba básica es un dispositivo que, cuando está sumergida, bombea el agua desde abajo de su carcasa, mediante una manguera, hacia el área de descarga.

Normalmente, las bombas sumergibles se instalan en la parte superior o en la pared de depósitos o contenedores. Las bombas sumergibles se utilizan, por ejemplo en la industria de máquinas herramienta, en máquinas herramienta con chispas, moledoras, centros de mecanizado y unidades de refrigeración, así como en otras aplicaciones industriales que emplean depósitos o contenedores, como sistemas de filtrado y limpieza industrial.

Las bombas para máquinas herramienta se dividen en dos grupos: bombas para el lado limpio del filtro y bombas para el lado sucio del filtro. Para el lado limpio del filtro, normalmente se utilizan bombas con impulsores cerrados, ya que ofrecen un alto rendimiento y una alta presión si fuera necesario. Para el lado sucio del filtro normalmente se utilizan bombas con impulsores abiertos o semiabiertos porque pueden procesar partículas e impurezas ferromagnéticas.

III. MATERIALES

Cantidad Material Especificaciones

1 Bomba

1 Cinta para medir

1 Cronometro

2 Cubas

1 Probeta 100 ml

1 Manguera

1 Regla

Reactivo:Agua

IV. PROCEDIMIENTO 1. Armar el Prototipo colocando la manguera seleccionada, en la

bomba.2. Llenar la cuba y sumergir la bomba en ella.3. Acomodar la manguera a un nivel determinado. 4. Medir la profundidad que hay en la cuba en la que está sumergida la

Bomba, y la altura que hay de la bomba a la caída del agua. 5. Medir el tiempo en el que el fluido (agua) alcanza el nivel

establecido. 6. Ir aumentando la altura y repetir las mediciones.

V. CÁLCULOS Y RESULTADOS.

Tabla 1. Hoja de cálculo de los resultados obtenidos (Columnas en verde, datos obtenidos en mediciones, columnas en naranja datos obtenidos por medio de cálculos).

Ensayo z2 m Vol (ml) Vol (m3) Tiempo (s) Q (Flujo) Q (Prom) v2 (Prom) Ha

1a-0.49

490 0.00049 1.11 0.000441440.000540643 1.72091883 9.88969223

1b 819 0.000819 1.28 0.00063984

2a-0.287

825 0.000825 1.65 0.00050.000544186 1.73219799 10.0946774

2b 759 0.000759 1.29 0.00058837

3a0.23

1000 0.001 1.83 0.000546450.00061251 1.94967911 10.6524897

3b 855 0.000855 1.26 0.00067857

4a0.445

855 0.000855 1.52 0.00056250.000588337 1.87273361 10.852499

4b 780 0.00078 1.27 0.00061417

5a0.63

690 0.00069 1.5 0.000460.000360117 1.14628788 10.9257174

5b 890 0.00089 3.42 0.00026023

6a1.155

830 0.00083 1.34 0.00061940.00053482 1.70238486 11.5314584

6b 950 0.00095 2.11 0.00045024

7a1.36

925 0.000925 2.04 0.000453430.000463402 1.47505462 11.6996425

7b 800 0.0008 1.69 0.00047337

8b1.55

750 0.00075 1.66 0.000451810.000439925 1.40032406 11.8786905

8c 809 0.000809 1.89 0.00042804

*Los renglones en rojo son los ensayos que no se tomaron en cuenta para los cálculos, ya que salían fuera de los rangos y hay sospecha de que haya ocurrido algún error humano inexplicable.

Fig 1. Grafica de caudal contra altura de una bomba sumergible de 1.4 Amp, 115V~60Hz.

VI. ANALISIS

0.23 0.445 1.155 1.36 1.550

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

0.0007

Altura (m)

Cau

dal

Q (

m3

/s)

Tabla 2. CONSTANTES

D(tubo) 0.02 m

Área (tubo)0.000314159 m2

h (tanque) 0.1 m

Densidad agua 1000 kg/m3

P1 981 Pa

P2 101325 Pa

P. E (𝛾) 9810 N/m3

g 9.81 m/s2

La curva caracteristica de la bomba nos da una idea de su comportamiento y efectividad, en este caso se utilizo una bomba sumergible, y teoricamente se sabe su funcionamiento; en donde es mejor colocarla para una mayor eficiencia, a que velocidad entre otras caracteristicas.

Se midieron todas las variables que se involucran para poder graficar altura con caudal y hacer la comparacion experimental con la teorica. Se obtuvieron todos los datos de velocidad, altura, caudal, diametro, para con la formula de la energia proceder a los calculos necesarios.

P1γ

+Z1+v12

2g+Ha−H L+H F=

P2γ

+Z2+v22

2g

Despejando para Ha

Ha=P2−P1γ

+Z2+v22

2 g

Z1= siempre se tomo la posicion de la bomba

V1=Se tomo que en el recipiente que contenia la bomba la velocidad tendia a 0

P1= Presion Hidrostatica

P2= Presion Atm

Haciendo ya una comparacion, los resultados obtenidos en el experimento son muy similares a la bibliografia por lo que la practica resulto positiva, a pesar de inconvenientes que se pudieran haber presentado.

Se presentan datos que no se tomaron en cuenta pero son por posibles fallos y descuidos humanos, ya sea en la toma del tiempo, altura, funcionamiento de bomba, volumen de liquido, etc.

VII. OBSERVACIONES

-A mayor altura se debe obtener un menor caudal y viceversa

-Se tuvieron ciertos problemas al tener alturas negativas y se piensa que es por el esfuerzo de la bomba, esos datos diferentes

VIII. BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAPHYCurvas características de una bomba. (2007). Recuperado el 3 de Marzo de 2015, de http://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal/hidraulica-y-riegos/temario/Tema%207.%20Bombas/tutorial_07.htm

GRUNDFOS Management. (s.f.). Manual de Bombeo. Recuperado el 3 de Marzo de 2015, de http://mx.grundfos.com/content/dam/BGE/Literature/Brochure/Manual%20de%20Industria_ES_0209.pdf