UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE HUAMANGAFACULTAD DE INGENIERAQUMICA Y METALURGIAESCUELA DE FORMACIN PROFESIONAL DE INGENIERA QUMICAMECANICA DE FLUIDOIQ 441PRCTICA N8CURVA CARACTERISTICA DE UNA BOMBAPROFESOR DE TEORIA :Ing. MENDOZA ROJAS, Cipriano.PROFESORA DE PRCTICA :Ing. ZEGARRA VILA, Anna Elinor.GRUPO :MIRCOLES de 4!p".ALUMNOS :GARCIA RAMIREZ, Alan. CAM#OS $ALAVERA, Mar%a Ro&a.AYACUCHO PER2010C'RVA CARAC$ERIS$ICA DE 'NA (OM(AI. O(JE$IVO GENERAL: De)er"inar la *+r,a *ara*)er%&)i*a de +na -o"-a. De)er"inar la po)en*ia e.peri"en)al de +na -o"-a.II. /'NDAMEN$O $E0RICO:(OM(ALa-o"-ae&+na"12+ina2+ea-&or-eenerg%a"e*1ni*a2+ep+edepro,enirde+n"o)orel3*)ri*o, )3r"i*o, e)*., 4 la )ran&5or"a en energ%a 2+e la )ran&5iere a +n 5l+ido *o"o energ%a6idr1+li*a la *+al per"i)e 2+e el 5l+ido p+eda &er )ran&por)ado de +n l+gar a o)ro,a +n "i&"oni,el 47o a di5eren)e& ni,ele& 4 a di5eren)e& ,elo*idade&.E.i&)en "+*6o& )ipo& de -o"-a& para di5eren)e& apli*a*ione&.Lo& 5a*)ore& "1& i"por)an)e& 2+eper"i)ene&*oger +n&i&)e"ade-o"-eoade*+ado&on:pre&i8n 9l)i"a, pre&i8n de pro*e&o, ,elo*idad de -o"-eo, )ipo de ga&e& a -o"-ear :la e5i*ien*iade *ada -o"-a ,ar%a &eg9n el )ipo de ga&;.Ca+dal:El *a+dal de +na -o"-a e&)1 de)er"inado por la &ig+ien)e rela*i8n:CA'DAL < CILINDRADA = VELOCIDADEl *a+dal a&% o-)enido e& lla"ado *a+dal )e8ri*o, 2+e e& &i"ple"en)e &+perior al *a+dal real en 5+n*i8n del rendi"ien)o ,ol+"3)ri*o de la -o"-a, e& de*ir de la& 5+ga& in)erna& de la "i&"a.Se de5ine el rendi"ien)o ,ol+"3)ri*o *o"o la rela*i8n en)re el *a+dal real 4 el *a+dal )e8ri*o:E&)e rendi"ien)o ,ol+"3)ri*o o&*ila en)re el >? 4 el @@A &eg9n el )ipo de -o"-a, &+ *on&)r+**i8n 4 &+& )oleran*ia& in)erna&, 4 &eg9n la& *ondi*ione& e&pe*%5i*a& de ,elo*idad, pre&i8n, ,i&*o&idad del 5l+ido, )e"pera)+ra, e)*.El rendi"ien)o )o)al de +na -o"-a e& el prod+*)o de &+& rendi"ien)o& ,ol+"3)ri*o 4 "e*1ni*o:El rendi"ien)o )o)al de +na -o"-a n+e,a p+ede o&*ilar en)re el B? 4 el @?A, ,alore& 2+e di&"in+ir1n *on el +&o 4 el de&ga&)e de lo& ele"en)o& de e&)an2+eidad in)erna propia de la -o"-a.#re&i8n de $ra-aCo:$odo& lo& 5a-ri*an)e& o)organ a &+& -o"-a& +n ,alor deno"inado pre&i8n "1.i"a de )ra-aCo, alg+no& in*l+4en la& pre&ione& de ro)+ra o la pre&i8n "1.i"a in)er"i)en)e, 4 o)ro& adC+n)an la gr15i*a de pre&i8n 7,ida de &+& -o"-a&. E&)o& ,alore& lo& de)er"ina el 5a-ri*an)e en 5+n*i8n de +na d+ra*i8n raDona-le de la -o"-a )ra-aCando en *ondi*ione& de)er"inada&.El ,alor de la pre&i8n "1.i"a de )ra-aCo &+ele *al*+lar&e para +na ,ida de E???? 6ora&F en alg+no& *a&o& &e e&pe*i5i*an )a"-i3n la& pre&ione& "1.i"a& in)er"i)en)e& o p+n)ale&.Vida:La ,ida de +na -o"-a ,iene de)er"inada por el )ie"po de )ra-aCo de&de el "o"en)o en 2+e &e in&)ala 6a&)a el "o"en)o en 2+e &+ rendi"ien)o ,ol+"3)ri*o 6a4a di&"in+ido 6a&)a +n ,alor ina*ep)a-le, &in e"-argo e&)e p+n)o ,ar%a "+*6o en 5+n*i8n de la apli*a*i8n. A&% por eCe"plo 6a4 in&)ala*ione& donde el rendi"ien)o no p+ede &er in5erior al @?A, "ien)ra& 2+e o)ra& &e apro,e*6an la -o"-a in*l+&o *+ando &+ rendi"ien)o e& in5erior al B?A. La ,ida de +na -o"-a )a"-i3n ,ar%a *on&idera-le"en)e en 5+n*i8n del ni,el de *on)a"ina*i8n del 5l+ido *on el 2+e &e e&)1 )ra-aCando.CARAC$ERGS$ICAS DE RENDIMIEN$O H DE SELECCI0N DE LA (OM(ACara*)er%&)i*a& de rendi"ien)o de la -o"-a:El A+"en)o de *arga real ganado por el 5l+ido a )ra,3& de +na -o"-a &e p+ede de)er"inar +)iliDando la &ig+ien)e e*+a*i8n:Ren!"!en#$ %$&'"(#)!*$+El rendi"ien)o ,ol+"3)ri*o de la -o"-a e& el *o*ien)e 2+e &e o-)iene al di,idir el *a+dal de l%2+ido 2+e *o"pri"e la -o"-a 4 el 2+e )e8ri*a"en)e de-er%a *o"pri"ir, *on5or"e a &+ geo"e)r%a 4 a &+& di"en&ione&. Di*6o en o)ro& )3r"ino& el rendi"ien)o ,ol+"3)ri*o e.pre&a la& 5+ga& de l%2+ido 2+e 6a4 en la -o"-a d+ran)e el pro*e&o de *o"pre&i8n, 5+ga& 2+e &e de-en a la& 6olg+ra& e.i&)en)e& en el in)erior de lo& *o"ponen)e& de la -o"-a.El rendi"ien)o ,ol+"3)ri*o e& +n 5a*)or de la -o"-a "+4 i"por)an)e, p+e& a par)ir de 3l &e p+ede analiDar la *apa*idad de di&eIo 4 el e&)ado de de&ga&)e en 2+e &e en*+en)ra +na -o"-a, a&% &i el rendi"ien)o ,ol+"3)ri*o di&"in+4e *on +na al)a )a&a de *a"-io, el de&ga&)e de &+& ele"en)o& 4a e& de"a&iado.Ren!"!en#$ "e*,n!*$+El rendi"ien)o "e*1ni*o "ide la& p3rdida& de energ%a "e*1ni*a 2+e &e prod+*en en la -o"-a, de-ida& al roDa"ien)o 4 a la 5ri**i8n de lo& "e*ani&"o& in)erno&. E& e&en*ial e,i)ar la 5ri**i8n 4el roDa"ien)o en el in)erior de la -o"-a, de )al "anera 2+e la energ%a 2+e &e *o"+ni*a al eCe de la -o"-a &e in,ier)a, en el "a4or grado po&i-le en a+"en)ar la pre&i8n del l%2+ido 4 no en ,en*er roDa"ien)o& 4 5ri**ione& e.*e&i,a& en)re la& par)e& "e*1ni*a& de la -o"-a.Ren!"!en#$ #$#-& $ .&$/-&+El rendi"ien)o )o)al o glo-al e& el prod+*)o de lo& rendi"ien)o& ,ol+"3)ri*o 4 "e*1ni*o. Se lla"a )o)al por2+e "ide la e5i*ien*ia general de la -o"-a en &+ 5+n*i8n de -o"-ear li2+ido a pre&i8n, *on el apor)e "%ni"o de energ%a al eCe de la -o"-a. E&)a *on&idera*i8n, de apor)e "%ni"o de energ%a a lo& "e*ani&"o& del a,i8n, e& general 4 "+4 i"por)an)e en la ingenier%a aeron1+)i*a, de-ido a 2+e )oda la energ%a &e o-)iene de lo& "o)ore&.SELECCI0N DE (OM(ASAl &ele**ionar -o"-a& para +na apli*a*i8n dada, )ene"o& ,aria& -o"-a& en)re la& 2+e elegir. Jare"o& lo po&i-le para &ele**ionar +na -o"-a 2+e opere *on +n rendi"ien)o rela)i,a"en)e al)o para la& *ondi*ione& de 5+n*iona"ien)o dada&.Lo& par1"e)ro& 2+e &e de-en in,e&)igar in*l+4en la ,elo*idad e&pe*%5i*a N&, el )a"aIo D del i"p+l&or 4 la ,elo*idad de opera*i8n n. O)ra& po&i-ilidade& &on el +&o de -o"-a& "+l)ie)apa, -o"-a& en &erie, -o"-a& en paralelo, e)*. In*l+&o, -aCo *ier)a& *ondi*ione&, li"i)ar el 5l+Co en el &i&)e"a p+ede prod+*ir a6orro& de energ%a.El o-Ce)i,o e& &ele**ionar +na -o"-a 4 &+ ,elo*idad de "odo 2+e la& *ara*)er%&)i*a& de 5+n*iona"ien)o de la -o"-a en rela*i8n al &i&)e"a en el *+al opera &ean )ale& 2+e el p+n)o de 5+n*iona"ien)o e&)3 *er*a del #MR :p+n)o de "1.i"o de rendi"ien)o;. E&)o )iende a op)i"iDar el rendi"ien)o de la -o"-a, "ini"iDando el *on&+"o de energ%a.El p+n)o de opera*i8n p+ede de&plaDar&e *a"-iando la *+r,a *ara*)er%&)i*a& de la -o"-a, *a"-iando la *+r,a *ara*)er%&)i*a del &i&)e"a o *a"-iando a"-a& *+r,a&. La *+r,a de la -o"-a p+ede "odi5i*ar&e *a"-iando la ,elo*idad de 5+n*iona"ien)o& de +na -o"-a dada o &ele**ionando +na -o"-a di&)in)a *on *ara*)er%&)i*a& de 5+n*iona"ien)o di5eren)e&. En alg+no& *a&o& p+ede &er +na a4+da aC+&)ar el i"p+l&or, e& de*ir, red+*ir algo &+ di1"e)ro, alrededor de +n B por E??, "edian)e re*)i5i*ado. E&)e i"p+l&or "1& red+*ido &e in&)ala en la *+-ier)a original.La *+r,a *ara*)er%&)i*a del &i&)e"a p+ede *a"-iar&e "odi5i*ando el )a"aIo de la )+-er%a o e&)rang+lando el 5l+Co.$I#OS DE (OM(A:(OM(AS CEN$RG/'GAS:Son el )ipo "1& *orrien)e de -o"-a& ro)adin1"i*a&, 4 &e deno"ina a&% por2+e la *o)a de pre&i8n 2+e *rean e& a"plia"en)e a)ri-+i-le a la a**i8n *en)r%5+ga.#+eden e&)ar pro4e*)ada& para i"p+l&ar *a+dale& )an pe2+eIo& *o"o E gal7"in. o )an grande& *o"o 4.???.??? gal7"in, "ien)ra& 2+e la *o)a generada p+ede ,ariar de&de alg+no& pie& 6a&)a 4??. El rendi"ien)o de la& de "a4or )a"aIo p+ede llegar al @?A.(OM(AS MKL$I#LES:E&)e )ipo de -o"-a &e rige e.a*)a"en)e por el "i&"o prin*ipio de la *en)r%5+ga 4 la& propor*ione& del rode)e &on "+4 &e"eCan)e&. #ara al)+ra& &+periore& a L?? pie& &e e"plean nor"al"en)e -o"-a& "9l)iple& o -o"-a& de )+r-ina.(OM(AS DE COL'MNA:Son del )ipo "9l)iple, *on "on)aCe ,er)i*al, 4 di&eIada& e&pe*ial"en)e para la ele,a*i8n del ag+a en per5ora*ione& ango&)a&, poDo& pro5+ndo& o poDo& de drenaCe.C+ando la *an)idad de ag+a 2+e &e 6a de ele,ar e& pe2+eIa o "oderada, a ,e*e& e& *on,enien)e 4 e*on8"i*o *olo*ar la +nidad *o"ple)a de -o"-eo -aCo la &+per5i*ie del ag+a.(OM(AS DE $I#O AMIAL:E&)e )ipo de -o"-a e& "+4 ade*+ado *+ando 6a4 2+e ele,ar +n gran *a+dal a pe2+eIa al)+ra.#or e&)o, &+& prin*ipale& *a"po& de e"pleo &on lo& regad%o&, el drenaCe de )erreno& 4 la "anip+la*i8n de ag+a& re&id+ale&.El rendi"ien)o de e&)a -o"-a e& *o"para-le al de la *en)r%5+ga. #or &+ "a4or ,elo*idad rela)i,aper"i)e 2+e la +nidad "o)riD 4 la de -o"-eo &ean "1& pe2+eIa& 4 por )an)o "1& -ara)a&.(OM(A DE /L'JO MIM$O:La -o"-a de 5l+Co "i.)o o*+pa +na po&i*i8n in)er"edia en)re la *en)r%5+ga 4 la de 5l+Co a.ial. El 5l+Co e& en par)e radial 4 en par)e a.ial, &iendo la 5or"a del rode)e a*orde *on ello. La )ra4e*)oria de +na par)%*+la de 5l+ido e& +na 63li*e *8ni*a. La *o)a 2+e &e *on&ig+e p+ede &er6a&)a de >? pie& por rode)e, )eniendo la ,en)aCa &o-re la -o"-a a.ial de 2+e la po)en*ia 2+e 6a de &+"ini&)rar el "o)or e& *a&i *on&)an)e a+n2+e &e prod+D*an ,aria*ione& *on&idera-le& de *o)a. (OM(AS DE $ORNILLO:La& -o"-a& de )ornillo &on +n )ipo e&pe*ial de -o"-a& ro)a)oria& de de&plaDa"ien)o po&i)i,o, enel *+al el 5l+Co a )ra,3& de lo& ele"en)o& de -o"-eo e& ,erdadera"en)e a.ial. El l%2+ido &e )ran&por)a en)re la& *+erda& de )ornillo de +no o "1& ro)ore& 4 &e de&plaDa a.ial"en)e a "edida 2+e giran engranado&. (OM(AS DE DIA/RAGMA:En la -o"-a de &i"ple dia5rag"a, e&)e e& 5le.i-le, ,a &+Ce)o a +na *1"ara po*o pro5+nda 4 &e "+e,e por +n "e*ani&"o +nido a &+ *en)ro. Con el "ando 6idr1+li*a del dia5rag"a, "edian)e i"p+l&o& de pre&i8n ini*iado& en +na *1"ara de 5l+ido& *one*)ada a +n lado del dia5rag"a, &e *on&ig+e el "i&"o 5+n*iona"ien)o. #or )an)o, lo& )ipo& prin*ipale& de -o"-a& de dia5rag"a &on:o De "ando "e*1ni*o. o De "ando 6idr1+li*a. (OM(AS DE #OZO #RO/'NDO:Cada ,eD &e +)iliDan "1& de la& -o"-a& para gran pro5+ndidad, en l+gar de la& a+)o*e-ado, de de&plaDa"ien)o po&i)i,o para ,a*iado de 5ondo& 4 apli*a*ione& an1loga&, *+ando la -o"-a p+ede 5+n*ionar &+"ergida o *+ando la in)err+p*i8n de la de&*arga e& )e"poral 4 o*+rre &ola"en)e *+ando la& per)+r-a*ione& del ni,el in5erior del l%2+ido &on de i"por)an*ia. III. MA$ERIALES H EN'I#OS:MA$ERIALES:o #ro-e)ao Cron8"e)roo $er"o*+plao Cin)a "3)ri*aEN'I#O:o (o"-a, &i&)e"a de e,al+a*i8no /l+ido:o Ag+aIV. #ROCEDIMIEN$O:o Di&poniendo del e2+ipo 2+e &e "+e&)ra en la i"agen, llena"o& el )an2+e *on ag+a :5l+ido de )ra-aCo;, an+la"o& +na &e**i8n del &i&)e"a 4pone"o& en "ar*6a la -o"-a. o A )ra,3& del &i&)e"a *ir*+la el 5l+ido de )ra-aCo :ag+a; re)ornando al )an2+e. #ro*edi"o& a "edir *on +n *rono"e)ro 4 pro-e)a el *a+dal 2+e de&*arga la -o"-a.o In"edia)a"en)e )o"a"o& la le*)+ra de al)+ra& en lo& pieD8"e)ro& re&pe*)i,o&.V. CALC'LOS H RES'L$ADOS: DA$OS O($ENIDOS EN LA(ORA$OEIO:N % 0"12 # 032 40"L53 4 0"1532 46)$"LLB ?,@B LO!,>4LE?B?,???LO!>4LE LLB ?,@B LO!,>4LE?B?,???LO!>4L?,???LO!OL!L?? ?,>B LOB,L@4EE>?,???LOBL@4LLB ?,PB O?? ?,???OL L?? ?,!! O?O,?O?O?O ?,???O?O?O?,???O?LLB!OLB E,?P O?O,PO>OE>?,???O?OPO>LB? ?,PB OOO,OOOOOO?,???OOOOOOO LPB ?,>O OOE,OLBO?E?,???OOEOLB ?,???OO44OLB ?,@! OO>,B4E!!P?,???OO>B4LOE? ?,@E O4?,!B@O4E?,???O4?!B@4 OL? ?,@4 O4?,4LBBOL?,???O4?4L!?,???O4E?!OOLB ?,@B O4L,E?BL!O?,???O4LE?BOB? E,E! O?E,PL4EO>?,???O?EPL4B LB? ?,>O O?E,L?4>E@?,???O?EL?B?,???L@>4O4O4B E,E> L@L,OPL>>E?,???L@LOPOL?B ?,P4 LPP,?LP?LP?,???LPP?LP! L!? ?,@4 LP!,B@BP4B?,???LP!B@!?,???LPPEO4LPB ?,@@ LPP,PPPPP>?,???LPPPP> MIRANDO LA (OM(A: Hg 13750 H2O 997,1495 H2O 0,0009869Zb (m) 0,77 0,0000015HB=H( mercurioagua)agua+ZbHB=0,015m(13750 Kgm3997,1495 Kgm3)997,1495 Kgm3+0,77mHB=0,8659710"2 720"2 710"2 780"2 7- 7/ 7-9/ HB?,4!B ?,?!B ?,L!B ?,O!4 ?,4 ?,?@@ ?,O?E?,O>> ?,E4 ?,LO4 ?,L@P ?,?4> ?,?!O ?,?EB ?,>!B@E@>?,O! ?,EP> ?,EE@ ?,4E ?,E>L ?,L@E ?,E?@ E,4!P?EPL?,OLP ?,L?B ?,LE ?,4E@ ?,ELL ?,L?@ ?,?>P E,OL!OO4>O?,OB> ?,E!@ ?,LEB ?,4?> ?,E>@ ?,E@O ?,??4 ?,P@BBP>!E?,O@L ?,EOB ?,L4L ?,O>L ?,LBP ?,E4 ?,EEP MIRANDO EL SIS$EMA:A3/4(m^2) 0,00041187A1/2(m^2) 0,00023779L(3/4)m 0,604L(1/2)m 4,983D1/2 0,017D3/4 0,0229#ara la VE: :E7L;A=4D2=3,14154( 0,017m)2=2.2697104m2v=QA=0,000236326 m3s2,2697104m2v=1,0412ms#ara la VL: :O74;A=4D2=3,14154( 0,0229m)2=4.1186104m2v=QA=0,000236326 m3s4.1186104m2v=0,5738msH-&&-"$3 Re 6-)- *-- #'/e):-+De :E7L;=vD=997,1495 Kgm31,0412ms0,017m0,0009869 Kgms=17884,2284De :O74;=vD=997,1495 Kgm30.5738ms0,0229m0,0009869 Kgms=13276,4863Jalla"o& : 7D;: D1=0,00000150,017=0.00008824D2=0,00000150,0229=0.00006550C$n e3#$ 3e 6'ee #ene) ;-*#$) e ;)!**!