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Ingeniería Electromecánica

Máquinas Hidráulicas y Circuitos Termohidráulicos

Cátedra 2023 Unidad V – Maquinas Hidráulicas. Bombas centrifugas

Ingeniería Electromecánica Máquinas Hidráulicas y Circuitos Termohidráulicos (3.3.104) - Cátedra 2023

• Tipos constructivos. Elementos constitutivos
• Circuitos. Característica de la red. Punto de trabajo
• Conexión de bombas en serie y paralelo
• Factores de pérdida de energía
• Rendimientos

Bombas rotodinámicas

y bombas de desplazamiento positivo Ingeniería Electromecánica Máquinas Hidráulicas y Circuitos Termohidráulicos (3.3.104) - Cátedra 2023

Bombas rotodinámicas. Tipos constructivos (cont.)

• Cañería de aspiración
• Sección de entrada (E)
• Rodete ( 1 )
• Sistema difusor
  • Corona – estator- directriz ( 2 )
  • Caja espiral ( 3 )
  • Tubo difusor troncocónico ( 4 )
• Sección de salida (S)
• Cañería de impulsión

Bombas rotodinámicas. Elementos constitutivos

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Bombas rotodinámicas. Elementos constitutivos (cont.)

Ingeniería Electromecánica Máquinas Hidráulicas y Circuitos Termohidráulicos (3.3.104) - Cátedra 2023 Rodetes

• Cerrados (mas eficientes; para fluidos limpios)
• Semiabiertos
• Abiertos En multietapas conviene compensar los empujes axiales

Bombas rotodinámicas. Elementos constitutivos (cont.)

Ingeniería Electromecánica Máquinas Hidráulicas y Circuitos Termohidráulicos (3.3.104) - Cátedra 2023 Sistema difusor

• Caja espiral (a)
• Tubo difusor (b)
• Corona – estator- directriz (c)

Analizando la bomba , por Euler, la altura teórica Hu de la bomba en su rodete es La altura útil – efectiva H de la bomba entre S y E es o, llamando Hr-int a las pérdidas internas de la bomba* Luego, incluyendo las perdidas de carga en la instalación, Ht *): fricción, numero finito de alabes, …

Circuitos. Instalación (cont.)

Ingeniería Electromecánica Máquinas Hidráulicas y Circuitos Termohidráulicos (3.3.104) - Cátedra 2023

Analizando la instalación , por Bernoulli, la altura teórica Ht entre Z y A (“característica de la red”) es siendo Hr-ext la suma de las perdidas exteriores a la bomba Si los 2 últimos términos equivalen a las perdidas entre S y Z

Circuitos. Instalación (cont.)

Ingeniería Electromecánica Máquinas Hidráulicas y Circuitos Termohidráulicos (3.3.104) - Cátedra 2023

Circuitos. Instalación. Característica de la red. Punto de trabajo (cont.)

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Circuitos. Instalación. Característica de la red. Punto de trabajo (cont.)

Ingeniería Electromecánica Máquinas Hidráulicas y Circuitos Termohidráulicos (3.3.104) - Cátedra 2023

Circuitos. Instalación. Característica de la red. Punto de trabajo (cont.)

Ingeniería Electromecánica Máquinas Hidráulicas y Circuitos Termohidráulicos (3.3.104) - Cátedra 2023 Para casos de potencias elevadas puede ser conveniente diseñar una bomba para la aplicación; sino, se debe seleccionar la bomba mas conveniente de la serie aplicable… Curva característica de la red, con el punto de funcionamiento requerido (por Q) Superposición de la curva característica de la TMH para un n determinado. A: punto de funcionamiento real (la TMH debería estar en su régimen óptimo)

Circuitos. Instalación. Característica de la red. Punto de trabajo (cont.)

Ingeniería Electromecánica Máquinas Hidráulicas y Circuitos Termohidráulicos (3.3.104) - Cátedra 2023 … adaptando la bomba (torneado del rodete), aumentando Q, variando n o colocando bombas en serie o en paralelo Subestimación de pérdidas (TMH ofrece menos Q, consumiendo menos P; se requiere mejorar pérdidas o aumentar n) Sobrestimación de pérdidas (TMH ofrece mas Q, consumiendo mas P; se requiere elevar pérdidas para p.e. evitar recalentamientos)

Conexión de bombas en serie

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• Iguales! (o al menos de igual Q, Din y Dout, aun con H distintas)
• Hs = n H 1
• Qs = Q 1

Las bombas rotodinámicas pueden iniciar su funcionamiento y aspirar el liquido fluido solo si están inundadas inicialmente por el. Por esta razón se dice que no son autocebantes. Esto es porque si el tanque de aspiración esta por debajo del eje de la bomba (no “en carga” ) esta aspirando aire (de densidad 1000 veces menor (p = ρ g H). Esto requiere que la instalación proporcione alguna forma de cebar a la bomba. (además, refrigeración insuficiente!)

Circuitos. Cebado

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