Diseño de alabes para una bomba centrifuga.

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Maquinas hidráulicas Laboratorio 1: Cavitación

Cristancho Sánchez Ludwing 20112074029

ludwing90@gmail.com

Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Facultad tecnológica.

Resumen ---  el presente ensayo  describe un laboratorio el cual busca conocer el comportamiento del fluido  y del fenómeno de cavitación en una bomba centrifuga y un circuito hidráulico, con ellos se busca conocer el caudal y tomar medidas de las diferente  magnitudes físicas como la presin antes y después de la bomba y el caudal con ella se mide la altura y el NPSH el circuito  se encuentra ubicado en el laboratorio de fluido e hidráulica de la universidad Distrital Francisco José de Caldas facultad tecnológica  

Palabras claves—Bombas, Cavitación, maquinas hidráulicas,

1. Objetivos

Objetivo general.

• Reconocer el principio del fenómeno de cavitación en bombas centrifugas.

Objetivos específicos.

•  Graficar el comportamiento d la carga de succión
• neta positiva (NPSH)  vs el caudal y la cabeza de la bomba vs el caudal
•  Encontrar el punto en la cabeza de la bomba  cuando se empiece a generar la cavitación.
• Comparar las curvas  obtenidas con las curvas teóricas.

1. Marco TEORICO

La cavitación en las bombas  (y en las turbinas) produce dos efector perjudiciales: disminución del rendimiento y erosión  La cavitación de la bomba está íntimamente relacionada, a) con el tipo de bomba, ns b) con la instalación de la bomba (altura de la suspensión de la bomba Hs, o cota de eje de la bomba  sobre el nivel del líquido  en el depósito de  aspiración, debe ser escogida cuidadosamente  para evitar la cavitación); c) con las condiciones de servicio de la bomba  ( el caudal de la bomba nunca debe exceder el  máximo permisible para que no se produzca la cavitación).

La energía o la altura especifica del líquido entre   el final del tubo  de aspiración E)  y la entrada del rodete de impulsor también llamado energía o altura total  disponible, condiciones de rendimiento máximo es:

[pic 1]

La altura neta de entrada disponible NPSHd  afecta a el tubo de aspiración  y para su cálculo se parte de la energía  total disponible que se tiene  el flujo a la entrada  de la bomba, que se obtiene aplicando la ecuación de Bernoulli entre la entrada del tubo de aspiración, novel inferior del líquido  y el final del mismo , punto E, en la forma:

[pic 2]

 La altura de aspiración disponible Hed se denomina en los países de habla inglesa NPSH  disponible (NPSHd) expresión que se ha generalizado mucho en otros países, se puede obtener también por la siguiente ecuación:

[pic 3]

De acuerdo con norma técnica colombiana NTC 4990  el punto en el cual aparece el fenómeno de cavitación es cuando el caudal constante la cabeza total de la bomba sufre una disminución del 3%  debido a la caída de presión en succión.

1. PROCEDIMIENTO

Para  realizar las pruebas de cavitación a la bomba centrifuga  del banco es necesario:

1. Verificar estado de la maquina e identificar  todas las partes del banco  sin conectar línea de corriente.

1. Verificar que las válvulas  de succión y de descarga se encuentren totalmente abiertas.

1. Llene el tanque de agua limpia  Hasta el nivel indicado (0,35m) medidos a partir de la línea de succión).

1. Conecte la corriente asegurándose que el interruptor  se encuentre apagado.

1. Active el interruptor  y ponga el funcionamiento del banco , revisando que no se encuentren fugas  en la tuberías o accesorios  y que no se presentes ruidos extraños.

1. Active el interruptor y ponga  en funcionamiento el banco, revisando que no se encuentren fugas.

1. Tenga a mano la hoja de toma de datos.

1. Con la válvula de succión completamente abierta comience a cerrar la válvula de descarga progresivamente, tomando los  datos  de presión y nivel para los caudales 8, 10, 12, 14, 16 medidos en galones por minuto.

1. Calcule la carga correspondiente  a cada punto mediante la ecuación  13.1 registre esos datos en la columna identificada como cabeza (m)

1. Con estos datos construya la curva característica  de la bomba.

1. Luego haga combinaciones  de apertura y cierre de las válvulas de tal manera  que se garantice el caudal constante  para cada combinación,   empiece tomando el dato del caudal seleccionado tomando la valvula de presión totalmente abierta,  variando únicamente la descarga y en cada una de ellas tome los datos indicados en los instrumentos  (caudal presión y nivel).

1.  Repita estas acciones para valores de caudales diferentes (8, 10, 12, 14, 16) medidos en galones por minutos.

1. Para cada una de las posiciones indicadas calcule la cabeza ( H) de la bomba nota de succión positiva (NPSH)  repita este procedimiento hasta que la cabeza  total se vea disminuida en un  3%  con respecto al dato de la cabeza tomada  con la válvula de succión  completamente abierta.

1. Realice la gráfica correspondiente  a cada resultado de H vs Q con los datos de la cabeza.

1. Identifique encada uno de los resultados   el punto donde la cabeza  de la bomba disminuyo según  el parámetro de la norma.

1. Analice los resultados  y compruebe las curvas obtenidas con las teóricas.

RESULTADOS

1. Se realiza la respectiva revisión del sistema que hidráulico, el sistema cuenta con un circuito: un tanque  almacenamiento de entrada se tienen ductos de PVC  ( poli cloruro de vinilo) de una pulgada de diámetro y un vacuemetro que mide   el vacío del sistema, una Bomba EVANS         modelo 2HM050   con una potencia de 0.50 HP un flujo óptimo de 75 LPM,  el ducto  de salida es de 1 pulgada de diámetro de tubo (PVC).

1. Al realizar la diferentes mediciones se tomaron los datos que se registran en las siguientes tablas:  

Tabla 1: Valores de presión obtenidos en el laboratorio con valores de caudal fijos.

Al obtener los valores para realizar la gráfica se revisa los datos del  fabricante se tienen las siguientes

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