UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA Segundo taller de STAF
1. Una bomba centrifuga eleva agua entre dos deposito abiertos a la atmosfera. La altura entre las superficies libres de los depósitos es de 30 m. las tuberias de impulsión y de aspiración tienen diámetro iguales de 15 cm y las longitudes totales equivalentes son de 60 y 13 m respectivamente. respectivamente. La curva característica de la bomba, para la velocidad nominal es de 160 rad/seg y su ecuación :
H (m) y Q( Los diámetros interior y exterior del rodete son 200 y 300 mm respectivamente, respectivamente, las anchuras de los alabes son en las secciones de entrada y de salida 40 y 20 mm(desprecie los espesores de los alabes). Los alabes del rodete están curvados hacia atrás con un angulo de 33º. Los rendimientos mecanico=0.95 y manométrico=0.80, manométrico=0.80, y el caudal de fugas internas de 0.02Q. Determine: •
Caudal y altura de la bomba en el punto de operación.
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Angulo de los alabes en la sección de entrada, para evitar perdiadas por choque.
•
Coeficiente de disminución de trabajo
2.Determinar el caudal máximo que podrá circular en la instalación de la figura, sin que se produzca cavitación. Datos: ρ = 1050 kg/m^3
Pat= 1 at=101300 Pa
L = 100 m D = 0.25 m
f = 0.016
NPSHr = 0.4+100Q^2
Pv = 4116 Pa
3. el rodete de una bomba centrifuga, de diámetro interior y exterior; D1=200 mm y D2= 600 mm y las anchuras de las secciones de entrada y salida b1=50 mm y b2=20mm, respectivamente gira a una velocidad de 1500 rpm, el angulo de salida de los alabes es β2=170º. El caudal que suministra la bomba es de 200 l/seg y el agua entra al rodete radialmente, supóngase ηvol=0.89 ηman=0.92 ηmec=0.85. Calcular: •
El angulo β1 optimo de los alabes del rodete en la sección de entrada para evitar pérdidas por choque
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La potencia requerida por la bomba
•
El aumento de presión atreves del rodete
4. los diámetros interior y exterior del rodete de una bomba centrifuga son respectivamente D1=0,1 m y D2=0,24, las anchuras de las secciones de entrada y salida son b1=0,03 m
b2=0,015 m, el agua entra sin
choque al rodete, la velocidad de giro del rodete es 1470 rpm y la curva característica de la bomba es:
H (m) y Q(
En condiciones nominales la bomba proporciona un caudal de Q=0.03( los ηman=0.8 y ηmec=0.96, el caudal de fugas internas estimado es de 0.02Q, el coeficiente de disminución de trabajo es de µ=0,852. Determinar •
La potencia total consumida por la bomba en condiciones nominales.
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Angulos de los alabes a la entrada y salida del rodete
•
El numero de alabes del rodete
5. Los ensayos realizados en una bomba centrífuga para agua, de 350 mm de diámetro interior y velocidad de giro de 2100 rpm, proporcionan los siguientes datos: Q (m3/s)
H (m)
PotB (kW)
0
100
50
0.026
99.7
60
0.053
99
75
0.08
97
95
0.11
88
120
0.14
64
120
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Determinar el punto de máximo rendimiento
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¿A qué velocidad de rotación la altura con caudal nulo es de 80 m?
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¿A qué velocidad de rotación el caudal de diseño es 0.1 m3/s?
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¿A qué velocidad de rotación la potencia en el eje es 85 kW con caudal nulo?
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Se construye una bomba con 600mm de diámetro interior para girar a 1200 rpm, y de la misma familia que la bomba del apartado anterior. Determinar el caudal, altura de elevación y potencia en el eje, en el punto de máximo rendimiento