DESARROLLO NUMÉRICO Y
REPRESENTACIÓN GRÁFICA
Con nuestra práctica pretendemos
realizar un
ensayo elemental de bomba, que es aquél en que manteniéndose consatante
el número de revoluciones, en nuestro caso 43.3 Hz, se varía el caudal,
Q, y se obtienen experimentalmente las curvas características de dicha
bomba.
El ensayo comenzará una vez encendida la
bomba y puesto en funcionamiento todo el dispositivo experimental.
Primeramente introduciremos la frecuencia indicada mediante un mando,
hasta que aparezca en pantalla, en ese momento se toman el primer valor
de caudal para el cual mediante los manómetros colocados a la entrada y
salida obtenemos sus correspondientes presiones de entrada y salida (Ps
y Pe) y también tomaremos el valor que nos proporciona el medidor de
energía referente a la potencia al freno (Na).
Después variaremos el
caudal mediante el rotámetro del que dispone el dispositivo en
incrementos de 500 l/h y volveremos a tomar las tres medidas
anteriores. Así se seguirá operando hasta alcanzar un caudal cero.
Debemos tener en cuenta que en nuestro caso los valores de
(Zs-Ze) = 0.95 metros, densidad = 1000 kg/m3, gravedad = 9.81
m2/s
permanecen en todo momento constantes.
En este caso estos son los valores
obtenidos:
| Q (l/h) |
Ps (bar) |
Pe (bar) |
Na (W) |
H (m) |
Pt (W) |
Rto (%) |
| 4500 |
1.00 |
0.64 |
395 |
4.62 |
56.649 |
14.34 |
| 4000 |
1.18 |
0.69 |
385 |
5.94 |
64.799 |
16.83 |
| 3500 |
1.40 |
0.76 |
380 |
7.47 |
71.283 |
18.76 |
| 3000 |
1.60 |
0.82 |
370 |
8.9 |
72.766 |
19.67 |
| 2500 |
1.75 |
0.87 |
360 |
9.92 |
67.583 |
18.77 |
| 2000 |
1.90 |
0.90 |
350 |
11.14 |
60.733 |
17.35 |
| 1500 |
2.01 |
0.94 |
335 |
11.86 |
48.466 |
14.47 |
| 1000 |
2.10 |
0.95 |
320 |
12.67 |
34.533 |
10.79 |
| 600 |
2.20 |
0.96 |
310 |
13.59 |
22.220 |
7.17 |
| 0 |
2.41 |
1.00 |
290 |
15.32 |
0 |
0 |
Tabla de
valores para una frecuencia de la bomba de 43.3 Hz.
En esta tabla también aparecen los
valores de carga
total (H), potencia comunicada al fluido (Pt) y rendimiento (Rto) que
se calculan procediendo del siguiente modo:
Para el cálculo de Pt el caudal (Q) se
introduce en
unidades del sistema internacional (m3/s) al igual que para calcular H,
las presiones se introducen en N/m2.
Como este se realizarían todos los demás utilizando las fórmulas que
aparecen en la introducción teórica y los valores de Q, Pe, Ps y Na que
aparecen en la tabla.
Una vez que contemos
con todos los datos, los tomados experimentalmente y los
calculados teóricamente utilizando la tabla que aparece a cotinuación
introduciríamos en su casilla correspondiente cada valor y se iran
representando de uno en uno todos los puntos de cada una de las tres
curvas y en conjunto en la representación gráfica obtendremos la curva
característica de dicha bomba para una frecuencia determinada.
tabla11_jmz HTML
CONCLUSIONES
- Curva carga total - caudal (H - Q):
Es
siempre decreciente, al aumentar el caudal, el líquido sale con menor
energía cinética, la carga total adquirida es también menor.
- Curva potencia al freno - caudal (Na - Q):
Es
sensiblemente ascendente, pues al impulsar un caudal mayor la energía
que es necesario aplicar al eje de la bomba deberá ser también mayor.
Presenta un máximo que corresponde al caudal de diseño de la bomba.
- Curva rendimiento - caudal (Rto - Q):
Presenta
un máximo, que prácticamente coincide con el caudal óptimo. En la
práctica se maneja un intervalo de caudales en el cual es recomendable
utilizar la bomba considerada.