Laboratorio de mecanica de fluidos Ingenieria Civil

Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la EducacinUNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

Practica 01: DETERMINACIN DE LAS CARACTERSTICAS DE UNA BOMBA HIDRULICA

DOCENTE:ING. TITO GABRIEL CHACN MENDOZA

ALUMNO:CARRERA:INGENIERIA CIVIL

CUSCO 2015

INDICE

PRESENTACINMARCO CONCEPTUALPROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

CALCULOS Y RESULTADOS

CONCLUSIONES

OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES

I) MARCO CONCEPTUALObjetivos: En la determinacin de las caractersticas de una bomba o banco hidrulico de base, consiste en determinar el trazo de la curva de altura dinmica y caudal variando las Revoluciones por Minuto (RPM) de la bomba, para lo cual se har uso del Banco Hidrulico de Base H89.8D.

Tambin ver y analizar el proceso de cavitacin en el cuerpo de la bomba ya que esta es trasparente y se pude ver al interior de la bomba.

Fundamentos teoricoA) Banco hidrulico de base h89.8d

El banco H89.8D con sus equipamientos auxiliares ha sido creado para permitir una amplia gama de experiencias en la mecnica de fluidos. Es de construccin particularmente robusta y todas las superficies mojadas son de material inoxidable al fin de permitir un funcionamiento seguro y duradero sin inconvenientes. La unidad es autosuficiente y necesita solamente la alimentacin elctrica. Con el sistema se suministran unos manuales completos que describen la unidad en todas sus partes, las modalidades de instalacin y utilizacin y proponen numerosas experiencias didctica acompaadas por resultados experimentales

Su composicin es la siguiente:

1. Bastidor con ruedas2. Electrobomba:- potencia: 0,37 kW- velocidad: 0 2900 rpm con inverter- caudal: 1,6 4,8 m/h- altura de impulsin: 13,3 9 m H2O3. Recipiente de alimentacin: capacidad 60 l.4. Recipiente graduado con flujo calibrado5. Manovacumetro: 1 3 bar6. Cuadro elctrico dotado de:- Interruptor magnetotrmico y diferencial- Potencimetro para la regulacin de la velocidad de la electrobomba- Cuentarrevoluciones digital

B) Bomba hidrulica.Las bombas son dispositivos que se encargan de transferir energa a la corriente del fluido impulsndolo, desde un estado de baja presin esttica a otro de mayor presin. Estn compuestas por un elemento rotatorio denominado impulsor, el cual se encuentra dentro de una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energa es transmitida como energa mecnica a travs de un eje, para posteriormente convertirse en energa hidrulica. El fluido entra axialmente a travs del ojo del impulsor, pasando por los canales de ste y suministrndosele energa cintica mediante los alabes que se encuentran en el impulsor para posteriormente descargar el fluido en la voluta, el cual se expande gradualmente, disminuyendo la energa cintica adquirida para convertirse en presin esttica.Parmetros para la seleccin de una bomba.Cuando se seleciona una bomba para una aplicacin particular, se deben considerar los siguiente factores: La naturaleza del lquido que se va a bombear. La capacidad requerida (velocidad de flujo de volumen). Las condiciones en el lado de succin (entrada) de la bomba. Las condiciones en el lado de la descarga (salida) de la bomba. La cabeza total de la bomba (el trmino de la ecuacin de la energa). El tipo de sistema al que la bomba est entregando el fluido. El tipo de la fuente de alimentacin (motor elctrico, motor de diesel, turbina de vapor, etctera). Limitaciones de espacio, peso y posicin. Condiciones ambientales. Costo de la operacin de la bomba. Cdigos de estndares que rigen a las bombas.

C) La cavitacin Es un fenmeno relacionado con la distribucin de la presin de aspiracin por debajo de la presin atmosfrica. En el Agua est siempre presente una cierta cantidad de aire diluida.Si la presin baja con respecto a la presin atmosfrica, esta empieza a liberarse. Cuando ella asume valores muy bajos, la separacin asume un carcter turbulento, la masa liquida pierde su continuidad y permite una espuma caractersticas mecnicas bien diferentes de las del agua, siendo comprimible.Este hecho significa generalmente una disminucin en la eficiencia del sistema de bombeo.

D) Esttica de fluidos

Tambin llamada hidrosttica, es la mecnica de fluidos que estudia los fluidos en estado de reposo, la base principal de la hidrosttica son elprincipio de Pascaly elprincipio de Arqumedes. Esta estudia fluidos en reposo tales como gases y lquidos. La esttica de fluidos tiene dos principios:

El principio de Pascal:

Lapresinejercida por un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables, se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido. Este principio puede comprobarse utilizando unaesferahueca, perforada en diferentes lugares y provista de unmbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presin sobre ella mediante el mbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presin.

El principio deArqumedes:Establece que cualquier cuerpo slido que se encuentre sumergido total o parcialmente (depositado) en un fluido ser empujado en direccin ascendente por una fuerza igual al peso del volumen del lquido desplazado por el cuerpo slido. El objeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en dicho fluido, ya que si el empuje que recibe es mayor que el peso aparente del objeto, ste flotar y estar sumergido slo parcialmente.

Segn este teorema:

En un recipiente se pone agua a un determinado nivel y se coloca piezmetros paralelos conectados a el por un solo conducto a la misma presin atmosfrica como se observa en la imagen, siempre el nivel de agua de todos estos ser igual.

En fluidos reales donde existe un caudal, existe una perdida en la elevacin del agua por los piezmetros y se denomina perdida de carga.

II) PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Poner en funcionamiento la bomba a velocidades, primero lo hicimos a 889 RPM, luego 1250 RPM y finalmente 1792 RPM.

Regular la vlvula situada en la parte derecha para cada caso.

Para trabajar en bajos caudales, cerrar completamente la vlvula de descarga colocada debajo del cilindro de medicin, y leer la curva del fabricante.

Para caudales elevados, abrir la vlvula y leer la curva.

Finalmente anotamos todos los datos para realizar la curva de caudal y altura dinmica.

Regulando la cantidad de agua o caudal para la 1ra revolucin de 889rpm

2da revolucin, la cual es de 1250 rpm, vemos que incremento la altura de agua, que ser progresivamente tambin para la 3ra revolucin.

3ra revolucin, de 1792 rpm donde pudimos obtener un prese de enva a media mayores respecto a la 1ra y 2da revolucion

Bueno por ultimo observamos el cuadro de curvas caractersticas equipo medida caudal, para la elaboracin de este mismo con los datos obtenidos en las distintas revoluciones de la prctica desarrollada

Interpretacin de los Resultados Para calcular la altura manomtrica de la bomba, se aplicara la relacin:

Donde:= Presin de envi media en [bar]= Presin de aspiracin media en [bar] = peso especfico del lquido medido en N/m3 (9.81*103 N/m3) para el agua. Cuadro de datos:

889 RPM

HP mP aQ Hm

(cm)(bar)(bar)(Lt/min)(bar)

13.40.04-0.07291.12130479

19.10.04-0.09181.32517838

20.80.03-0.08121.22324159

1250 RPM

HP mP aQ Hm

(cm)(bar)(bar)(Lt/min)(bar)

14.90.16-0.07292.34454638

18.80.15-0.08182.34455463

24.30.15-0.08122.34455463

1792 RPM

HP mP aQ Hm

(cm)(bar)(bar)(Lt/min)(bar)

16.80.40-0.08294.89296636

22.10.39-0.08184.79102956

25.40.39-0.09124.89296636

III) CALCULO Y RESULTADOS

IV) CONCLUSIONES

El banco hidrulico de base ha sido diseada para permitir una amplia gama de experiencias en la mecnica de fluidos.

La unidad es auto suficiente y compacto y no requiere ms instalaciones que la alimentacin general elctrica.

Ha sido diseado de modo que se pueda acceder fcilmente a cualquier local.

V) OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES

Dar mantenimiento a los diferentes equipos que usaremos para las prcticas ya que el banco hidrulico posea una fuga de agua, no era posible que subamos la presin por temor que este equipo se malogre, etc.