Maquinas Hidraulicas, Coleccion De Problemas

Tema 1: Mecánica de Fluidos en Máquinas Hidráulicas

1.1. Con objeto de verificar las características de una bomba centrífuga se procede a

realizar un ensayo según el esquema de la Figura 1.1.a. Para un caudal de 0,1 [m3/s] el

manómetro diferencial de columna de mercurio indica una diferencia Δz de

700 [mm Hg]. Los diámetros de las secciones de entrada y de salida son D1 = 0,20 [m] y

D2 = 0,15 [m]. Dichas secciones se sitúan a las cotas 4,3 [m] y 5,0 [m] respectivamente.

Se pide:

a) Determinar la energía hidráulica másica suministrada al agua por la bomba.

b) Determinar el valor de la potencia hidráulica de la bomba.

Hipótesis:

• Aceleración de la gravedad. g = 9,81 [m/s2]

• Densidad del agua ρw = 1000 [kg/m3]

• Densidad del mercurio ρHg = 13480 [kg/m3]

Figura 1.1.a. Esquema del ensayo

Tema 1: Mecánica de Fluidos en Máquinas Hidráulicas - 4

Máquinas Hidráulicas. Colección de Problemas

1.2. Se está proyectando un nuevo tipo de camión para bajar madera del monte una

vez sea cortada. A fin de prevenir la propagación de incendios fortuitos, el camión

deberá incluir un equipo para apagar incendios en el monte.

Para ello, se pretende que se pueda acoplar un rodete de bomba al eje del camión

de forma que sea el motor el que con el camión arrancado pero sin movimiento,

transmita el giro al rodete centrífugo.

El agua se captaría de algún riachuelo que se encuentre aproximadamente a

3,5 [m] por debajo del nivel de la carretera. A la salida de la bomba, la impulsión se

bifurca en 2 mangueras de aproximadamente 50 [m] de longitud en cada una de las

cuales se producen unas pérdidas de carga de aproximadamente 4 [m C.A.] cuando el

equipo está en operación.

En las boquillas situadas a la salida de las mangueras, las pérdidas de carga son de

0,8 [m C.A.] y se espera que el personal del camión esté capacitado para manejar las

mangueras con sus manos, de pie sobre la carretera y sosteniendo la boquilla a una

altura de 1,5 [m] sobre el nivel de la carretera.

La potencia del motor del camión es de 150 [C.V.] y el rendimiento del rodete,

para el punto de máximo rendimiento en el que se supone va operar es de 0,8 [-].

Sabiendo que las pérdidas en la aspiración son despreciables y que el caudal que

sale a gran velocidad por cada una de las 2 mangueras es de 50 [L/s], calcular el

diámetro de las boquillas a acoplar a la salida de las mismas.

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