DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA DE TRABAJO DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA

EXPERIENCIA No 05

1.      OBJETIVOS

a)       Determinar experimentalmente el valor de la potencia de trabajo suministrada por una bomba centrifuga en un sistema de bombeo.

b)       Aplicar los principios de la ecuación de energía en los sistemas de tubería.

2.      DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO Y MATERIALES A UTILIZAR

a)      El equipo consiste de una bomba centrifuga monoblock equipada con un tramo de tuberías de sección de fierro galvanizado de 1” de diámetro, con una válvula de retención con canastilla (válvula de pie), codo de 90 , unión universal y un vacuometro con válvula check  vertical, codos de 90, unión universal, manómetro y cebado.

b)      Agua, aproximadamente 100 litros.

c)       Un recipiente graduado de hasta 10 litros.

d)      Termómetro.

e)      Tablas y gráficos: Diagrama de Moody, factores de perdida de accesorios.
3.      PASOS A SEGUIR EN LA EXPERIENCIA

1.      Mida la temperatura del agua.

2.      Mida las longitudes de las tuberías de succión e impulsión  y la diferencia de niveles entre la superficie libre del agua de la cisterna y la salida de la tubería de impulsión.

3.      Encienda la bomba centrifuga asegurándose previamente de que la válvula de regulación de caudal este completamente abierta.

4.      Tome las lecturas de presión de los manómetros de las tuberías de succión e impulsión respectivamente.

5.      Mida el tiempo que demora en descargar un volumen de agua (aprox.10 litros) por la tubería de impulsión. Efectúe tres mediciones y anote los resultados en la tabla de datos.

6.      Apague la bomba.

HOJA DE DATOS Y CÁLCULOS:

 Datos de Laboratorio.

Experiencia No. 1:                  Ve = 0;              Vs =  Vimp

Experiencia No. 2:                  Ve = Vsuc;        Vs =  Vimp

Mediciones y Resultados.

Experiencia No. 1                

Lsuccion = üü m;            Limpuls. = üü m;         Z2- Z1 = üü m

Experiencia No. 2

Lsuccion = üü m;            Limpuls. = üü m;         Z2- Z1= üü m

 Tagua = üü 8C                        = üü M2/s.

Hoja de cálculos

1.      Con el valor de temperatura del agua, determine su peso especifico y viscosidad cinemática. Use tabla   T&    Y  T&  .

2.      Calcule el caudal de bombeo, con la formula  Q = ø / t.  “ø” es el volumen de la muestra de agua. “t” es el tiempo promedio.

3.      Determine las velocidades en las tuberías de succión (Vsuc) y de impulsión (vimp).

                V = Q / A ,    “A”  es el area de la tubería correspondiente.

 4.      Determine los números de Reynolds de las tuberías de succión (Res) e impulsión (Rei).

 Re = V. D /  ۷  ,   “V”  y  “D” . Son las velocidades y diámetros de las tuberías respectivas. 

5.      Calcule el valor de la rugosidad relativa para las tuberías de succión e impulsión:                        

                          Ô  /  D =    (utilice tablas para fierro galvanizado). 

6.   Utilice el diagrama de Moody, y con los valores de los coeficientes de Re y   /D   determine los valores de los coeficientes de fricción para las tuberías de succión (fs) e impulsión (fi) 

7. Calcule los factores de perdida de energía “K” para los accesorios de las tuberías de succión  e impulsión. 

8. Escriba y desarrolle la ecuación de bernoulli modificada para el sistema de      bombeo, estableciendo como tensión de entrada (e) la superficie libre del agua en él deposito de succión; y sección de salida (s), la descarga de la tubería de impulsion.

   V c ª /  2g +   Pc / y + Zc + Pot / Yq =  Vsª / 2g + Ps / y + Zs + he-s

   Pc = Ps = 0 (presiones manometricas)

   Vc = 0 (deposito amplio)

   He-s = f suc (lsuc / Dsuc) (Vsucª / 2g)  +  fimp (LIMP / Dimp) (Vimpª / 2g) + åK (Vsucª / 2g) + åK (Vimpª / 2g)

 9. Determine el valor de la potencia de trabajo de la bomba.

COMPROBACIÓN DE LA POTENCIA DE TRABAJO:

1. Escriba la ecuación de bernoulli modificada tomando como referencia la sección de entrada (e) inmediatamente antes del vacuometro en la tubería de succión; y la sección de salida (s), inmediatamente después del manómetro del manómetro de la tubería de impulsión. 

2. Nota que los valores de presión de entrada y salida son ahora los medidos en los respectivos manómetros y que la velocidad de entrada le corresponde al valor de “ Vsuc” 

3. Mida las longitudes de los tramos de tuberías de succión e impulsión comprendidos entre (e) y (s). 

4. Determine la potencia de trabajo de la bomba. 

Estimación del error en el calculo de la potencia:

 % error = (pot1 – pot2) / pot1 x 100