Cálculos y Resultados

Clculos y ResultadosDespus de la experiencia tomamos los siguientes datos:Bomba A

Datos

Presin (Psi)Amperaje medidoAmperaje por cabletiempovolumen (l)

817.73.544.455

1017.63.524.935

1617.33.465.455

2016.73.3465

2615.53.19.65

3014.32.8617.685

Bomba B

Presin (Psi)AmperajeAmperaje por cabletiempoVolumen (l)

1032.56.53.995

1631.46.284.765

2230.16.025.345

2828.75.746.375

34275.49.85

4024.84.96255

Bombas en Serie


1251.110.223.75

2249.69.924.225

3247.89.564.815

4246.29.245.095

52448.86.885

6241.48.2810.285

Bombas en Paralelo


1846.79.342.773.79

2245.19.023.133.79

26438.65.213.79

3041.28.245.713.79

344088.133.79

3838.47.6816.623.79

Junto a estos datos, hemos asumido Voltaje= 220V y un factor de potencia de 0.8Primero Hallamos las prdidas del circuito:Perdidas Primarias (Ecuacin de Darcy)

De donde:f : coeficiente de friccin de la tuberaL: longitud de la tubera [m] V: velocidad del flujo[m/s]D: dimetro de la tubera[m]

Para el clculo del coeficiente de friccin se tiene que:

Donde:Re: nmero de Reynols: viscosidad dinmica Esto es con el nmero de Reynolds y el cociente e/d para tubera de cobre se obtiene del diagrama de Moody el coeficiente de friccin.

Para una tubera de cobre e /d = 0.0000015 / 0.03175 = 0.00047Con = 1.15x10-6 para el agua a 15C

Perdidas secundarias (en accesorios)Se hallan sumando las perdidas en cada uno de los accesorios de la instalacin; para dicha instalacin se tiene:

Accesorio

vlvula de compuerta abierta0.18

codo atornillado estndar0.8

T estndar (flujo recto)1.77

T estndar (flujo cruzado)1.38

Luego para la experiencia hecha en el laboratorio se tiene:

Bomba A

Clculo de prdidas

caudal (m3/s)longitud de la tuberia (m)e/d cobreReynoldsfactor de friccinH prdidas primarias (m)Prdidas secundarias (m)

0.00112359670.00472440939181.272990.0220.4979013380.000275255

0.00101419970.00472440935366.463450.0220.405666810.000224265

0.00091743170.00472440931992.048590.0220.3319481950.000183511

0.00083333370.00472440929059.444130.0220.2738803130.000151409

0.00052083370.00472440918162.152580.0240.116710365.91443E-05

0.00028280570.0047244099861.8023080.0260.037277731.74378E-05

Bomba B

caudal (m3/s)longitud de la tuberia (m)e/d cobreReynoldsfactor de friccinH prdidas primarias (m)prdidas secundarias (m)

0.00125313370.00472440943698.412230.0220.619323450.000342381

0.0010504270.00472440936629.551430.0220.4351604430.00024057

0.0009363370.00472440932651.060820.0220.3457648180.000191149

0.00078492970.00472440927371.532940.0220.242987790.000134331

0.00051020470.00472440917791.496410.0240.1119952815.67549E-05

0.000270.0047244096974.2665920.0280.0200779178.72118E-06

Bombas en Serie


0.00135135170.00472440947123.422920.02050.6711058860.000398155

0.00118483470.00472440941316.745210.0220.5536539640.000306077

0.00103950170.00472440936248.786860.0220.426160470.000235595

0.00098231870.00472440934254.747510.0220.3805640420.000210387

0.00072674470.00472440925342.538490.02050.1940964620.000115154

0.00048638170.00472440916960.765060.0240.101780755.15786E-05

Bombas en Paralelo


0.00136823170.00472440947712.04040.0210.7047560340.000408164

0.00121086370.00472440942224.393590.0220.5782465520.000319672

0.00072744770.00472440925367.054110.0240.2276747360.000115377

0.00066374870.00472440923145.770910.0240.1895475059.60554E-05

0.00046617570.00472440916256.131850.0250.0973952924.73819E-05

0.00022803970.0047244097952.0067340.0270.0251698581.13379E-05

Calculamos la altura de presin en funcin de los puntos 1 (manmetro) y 2 en el depsito de agua, por medio de la ecuacin de energa considerando las prdidas y la altura proporcionada por la bomba, tenemos lo siguiente:

Vemos que la diferencia entre las alturas de ambos puntos es casi nula, la presin es la atmosfrica , as como la velocidad en el punto 2 tiende a cero, por tanto para hallar la altura de la bomba solo necesitamos los siguientes valores:

Con la altura de presin de la bomba podremos obtener los valores de la potencia

Potencia Hidrulica

Potencia Electrica

Eficiencia

Con lo cual obtenemos los siguientes resultados

Bomba A

calculo de altura de la bombaCalculo de potencias

Presin Esttica (m H20)Presin de Velocidad (m H2o)Altuta Total (m)Caudal (l)Potencia Hidrulica (w)factor de potencia asumidoPotencia elctrica (w)Rendimiento

5.6217690.10276.22261.123668.58840.8623.0411.01%

7.0272110.08367.51671.014274.78620.8619.5212.07%

11.2435370.068411.64410.9174104.79700.8608.9617.21%

14.0544220.056514.38490.8333117.59670.8587.8420.00%

18.2707480.022118.40960.520894.06140.8545.617.24%

21.0816330.006521.12540.282858.60870.8503.3611.64%

Bomba B

Presin Esttica (M h20)Presin de Velocidad (m)Altuta Total (m)Caudal (l)Potencia Hidrulica (w)factor de potencia asumidoPotencia elctrica (w)Rendimiento

7.0272110.1276857.7745621.25313395.5745020.811448.35%

11.2435370.08971711.7686551.050420121.2715390.81105.2810.97%

15.4598640.07128615.8771060.936330145.8374610.81059.5213.76%

19.6761900.05009719.9694090.784929153.7675850.81010.2415.22%

23.8925170.02116624.0257350.510204120.2512540.8950.412.65%

28.1088440.00325228.1321830.20000055.1953420.8872.966.32%

Bombas en Serie


8.4326530.14859.25261.3514122.66000.81798.726.82%

15.4598640.114116.12801.1848187.45900.81745.9210.74%

22.4870750.087923.00131.0395234.55620.81682.5613.94%

29.5142860.078529.97350.9823288.84110.81626.2417.76%

36.5414970.042936.77870.7267262.20830.81548.816.93%

43.5687070.019243.68980.4864208.46140.81457.2814.30%

Bombas en Paralelo


12.64900.15221813.5063621.368231181.2870650.81643.8411.03%

15.45990.11921616.1576471.210863191.9296120.81587.5212.09%

18.27070.04302818.5415660.727447132.3173850.81513.68.74%

21.08160.03582221.3070980.663748138.7383170.81450.249.57%

23.89250.01767024.0076300.466175109.7910560.814087.80%

26.70340.00422826.7328110.22803959.8028420.81351.684.42%

Con los resultados obtenidos podemos obtener las siguiente sgrficas:

Conclusiones

Al obtener los resultados de los rendimientos de las bombas notamos que son muy bajas, esto puede ocurrir por el desgaste que tienen internamente en el rodete, pues los caudales obtenidos en ellas, son muy bajos para una potencia nominal que tienen

Concluimos tambin que encontramos el punto de diseo de cada bomba cerca de 0,7 l/s de caudal con un rendimiento de casi 20%, esto se nota por la curva graficada por los resultados de cada una en su desempeo en el que encontramos un punto mximo y una tendencia parablica.

Notamos que experimentalmente las grficas de las bombas en paralelo no se parece a lo que la teora dira debido a que hicimos las pruebas dentro de un rango parecido al de las bombas individualmente esto a que nos limitaba la potencia de cada una de ellas como tambin que el caudal expulsado era demasiado alto para medirlo sin problemas. En cambio la grfica experimental de bombas en serie tiene mayor similitud es la de bombas en paralelo ya que tanto el caudal como la presin se encontraban en rangos medibles.

Concluimos tambin que la eficiencia de las bombas en paralelo se da para un caudal mayor ya que utiliza mayores caudales por la aspiracin de las dos bombas del sumidero, es un punto de eficiencia mayor al de las bombas en serie pero notamos tambin que la eficiencia en serie es mucho mayor.

Concluimos que despus del clculo terico de las grficas de altura vs Caudal de las bombas en serie y paralelo se asemeja mucho a las obtenidas en la experimentacin lo cual nos dice que este clculo est cerca de la realidad.

Cálculos y Resultados

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