¡Descarga Resolución de problemas relacionados con la potencia y el caudal de una bomba centrífuga y más Ejercicios en PDF de Máquinas Eléctricas solo en Docsity!
19-9.19-9. SeSe bombea gasolina desde un tanquebombea gasolina desde un tanque hasta un depósitohasta un depósito nodriza situado a 50mnodriza situado a 50m porpor
encima del tanque con un caudal de 80 litros/min. Densidad Relativa = 0.8 viscosidadencima del tanque con un caudal de 80 litros/min. Densidad Relativa = 0.8 viscosidad
din!mica= 0.8"#0$% &a. 'a longitud total de la tuber(a de aspiración ) de impulsión )din!mica= 0.8"#0$% &a. 'a longitud total de la tuber(a de aspiración ) de impulsión )
longitud equivalente es de *0m+ l tuber(a es de acero soldado o"idado de *5mlongitud equivalente es de *0m+ l tuber(a es de acero soldado o"idado de *5m
despr,ciese las perdidas secundarias. -alcular la potencia en el ee del motor el,ctrico sidespr,ciese las perdidas secundarias. -alcular la potencia en el ee del motor el,ctrico si
el rendimiento total de la bomba es de 50.el rendimiento total de la bomba es de 50.
RESOLUCIÓNRESOLUCIÓN
ReRe 22 .. 44 #0#
ReRe
22
22 22
22
22
**
mm HH enen
HH
gg
VV
HH HH
consideramconsideramosos DD DD LL LL mm gg
VV
HH HH
DD gg
LL VV
HH
DiagramDiagram aa MoodyMoody
KmateriKmaterialal mmmm
KK DD
rextrext
rara riri rextrext
rara riri AA BB AA BB
BB
BB rara
PaPa KWKW
QQ gg HH PaPa
HH
tt
gg
%%
%%
++ 1Re+1Re+ // 22
22
22
22
(^2222)
%%
%%
%% 22
22 22
%% %%
%%
kk DD gg
VV
DD
LL
HH
gg
VzVz HH HH HH
gg
VzVz HH ZzZz ZZ
gg
VzVz ZzZz gg
PzPz HH HH gg
VV
ZZ
gg
PP
EntreEntreAA ZZ
mm ss AA
QQ
VV
mm
dd AA
QQ mm ss
KgKg mm
AA
AA rara
rextrext rara riri
AA
AA AA AA rextrext
gasolinagasolina
aguaagua
gasolinagasolina
22
22
9l:a29l:a
;eta2;eta
s!aldo #$% #$%s!aldo #$% #$%
19-15.19-15.nnaa bobombmbaa cecentntriri:u:ugaga dede agaguaua prpropopororciciononaa ununaa alaltuturara <t<tilil dede 2222mm aa ununaa
velocidad de #200R&+ D#=#80mm D2=%00mm+ >ntrada en los alabes del rodetevelocidad de #200R&+ D#=#80mm D2=%00mm+ >ntrada en los alabes del rodete
radia+ -m es constante en todo el rodete -2u=25m/s+ las perdidas hidr!ulicas es laradia+ -m es constante en todo el rodete -2u=25m/s+ las perdidas hidr!ulicas es la
bomba son iguales a 0.02bomba son iguales a 0.02-- 22
22
m 1-m 1- 22
22
en m/s. -alcularen m/s. -alcular
aa >l>l renrendimdimieientonto ?i?idr!dr!uliulicoco
bb 'os !ngulos de los alabes'os !ngulos de los alabes a la entrada ) salidaa la entrada ) salida ^ ## yy 22
RESOLUCIÓNRESOLUCIÓN
aa HH
triangulo de velocidadestriangulo de velocidades
PaPa ##..#02#02 KWKW
&& mm ss
DD nn
;eta#;eta#
intint 00 ..0202 .............. 11 ##
intint........................................ 11 ##
22
22
22 22
22 22
22
(^222222) 22
22 22
22 22
22 22
22
22 22
22 22
22 22
22 22 ## ##
22
22 22
tgtg
sisi ##
'g'g
'g'g
## mm ss
(( yy
HuHu
HH
## mm ss
HrHr ## mm enen
HuHu mm
gg
HuHu
HH HuHu HrHr
&& mm ss
DD nn
mm mm
mm
&&
mm
mm
mm
&& mm
HH
HH
&& &&
;eta#;eta#
22
22
22
66
55
1 1RRee++ //
1 1##..##551 10 0..%% EE 0 0..##**
ReRe
##..0 00 0* #* #0 0 DD %%0 000
EE
RRee ..22 ##0 0 0 0..0 000005 5**
DD
DelDel diagramadiagrama dede ood)ood) =0.0=0.
extext
extext
eexxtt aa ii
aa
ZZ AA rr
rr
rr rr rr
rr
HH ZZ ZZ HH
HH HH
VV
HH HH HH
gg
LL VV
HH
DD gg
)) KK DD
VDVD
rr xx
xx
ee ee
�� �� (^) �� (^) �� �� ��
22
22
aspiracionaspiracion 22
22 '='= 0.20.2 == compuertacompuerta
extext
extext
rara
rara
rara
imulsionimulsion
riri
rr
rr
HH
HH mm
LL VV
HH DD LL gg
HH
HH
HH
�� �� (^) �� �� �� ��
�� �� ���� ����
�� �� (^) �� �� �� ��
##..55%%##^ eenn 1^12 2
####..55%%** eenn 11##
aa
aa
mm
HH
HH mm
PP
PP k!k!
Arturo +% PArturo +% P%%
19-17.19-17. na bomba centri:uga que proporciona un caudal de 25mna bomba centri:uga que proporciona un caudal de 25m
%%
/s sirve par elevar el/s sirve par elevar el
agua una altura deagua una altura de 25 m. 'a25 m. 'a resistencresistencia total deia total de la tuber(a es dela tuber(a es de 6m+ el rendimiento total6m+ el rendimiento total
es de .* ) el rendimiento del motor el,ctrico es de 0.35.es de .* ) el rendimiento del motor el,ctrico es de 0.35.
-alcular la potencia absorbida por la red.-alcular la potencia absorbida por la red.
RESOLUCIONRESOLUCION
#0001254#h/%600s25#0001254#h/%600s
F =F = $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ =%.38 -G4#EH/#.%-G = %.#* EH=%.38 -G4#EH/#.%-G = %.#* EH
F = %.#EHF = %.#EH
,a-ier #$% .%,a-ier #$% .%
19-19.19-19. >l ee de una bomba centri:uga esta situado 2m por encima del nivel del agua en>l ee de una bomba centri:uga esta situado 2m por encima del nivel del agua en
elel pozpozoo dede aspaspirairaciciónón ee imimpulpulsisión.ón. 'a'ass p,rp,rdididasdas enen laslas tubtuber(er(asas dede asaspipiracraciónión ee
impulsión 1inclu)endo en esta <ltima la p,rdida en el desagIe en el depósito son # )impulsión 1inclu)endo en esta <ltima la p,rdida en el desagIe en el depósito son # )
.m respectivamente. Di!metro del rodete+ %00mm ) ancho a la salida del rodete+.m respectivamente. Di!metro del rodete+ %00mm ) ancho a la salida del rodete+
#8mm. 'a bomba gira a # *00 rpm. >ntrada del agua en el rodete radial. 9ngulo de#8mm. 'a bomba gira a # *00 rpm. >ntrada del agua en el rodete radial. 9ngulo de
salida de los albes+ %2@ salida de los albes+ %2@ JJhh = ** = ** JJmm = *2.= *2.
-alcularK-alcularK
aa &o&otentencicia dea de accaccioionamnamieientonto
bb -audal-audal
cc 9l9ltutura era e:e:ectctivivaa
RESOLUCIONRESOLUCION
a) Altura efectivaa) Altura efectiva
HH mm
HH mm mm mm mm
gg
HH HH HH HH HH --
gg
PP PP
gg
HH HH HH HH
gg
PP PP
HH
tt aa ii rara riri
aa ii
tt aa ii rara riri
aa ii
22
22
b) Caudalb) Caudal
PP K!K!
PP
QQ gHgH PP
HH mm
HH
gg
ZZ ZZ
gg
PP PP
HH
PP 'orr'orr PaPa
PaPa (ar(ar
(ar(ar PaPa PsPs
QQ mm ss
QQ mm $$
aa
aa
''
aa
// ee // ee
// ee
ee
22 22
%%
55
%%
%%
Miguel A% +%Miguel A% +%
19-23.19-23. nnaa bombombaba cencentritri:u:ugaga gigirara aa 5050rpmrpm.. >l>l dedesnisnivevell ententrere los depóslos depósititosos dede
aspiración e impulsión+ abiertos a la atmós:era con todas las p,rdidas de carga e"terioresaspiración e impulsión+ abiertos a la atmós:era con todas las p,rdidas de carga e"teriores
a la bomba asciende a #5m. >l !ngulo La la bomba asciende a #5m. >l !ngulo L 22 = 5@. 'a velocidad media del agua en las= 5@. 'a velocidad media del agua en las
tuber(as+ as( como la velocidad meridional en el interior de la bomba+ se mantienetuber(as+ as( como la velocidad meridional en el interior de la bomba+ se mantiene
constante e igual a 2m/s. la entrada de la corriente en los alabes es radial. >l rendimientoconstante e igual a 2m/s. la entrada de la corriente en los alabes es radial. >l rendimiento
manometrito de la bomba es *5. 9ncho del rodete a la salida #5mm.manometrito de la bomba es *5. 9ncho del rodete a la salida #5mm.
-alcularK-alcularK
aa DiDi!m!metetro e"ro e"teteririor deor del rodl rodetetee
bb 9ltura din!mica del rodete9ltura din!mica del rodete que se ha de trans:ormar enque se ha de trans:ormar en altura de presión en laaltura de presión en la
caa espiralcaa espiral
cc Si el diSi el di!metro del!metro del rodete a lrodete a la entradaa entrada es 0+ el des 0+ el di!metri!metro del rodeteo del rodete a la salia la salida+da+
calcular el caudal ) el ancho del rodete a la entradacalcular el caudal ) el ancho del rodete a la entrada
dd LL##
ee renrendimdimieiento dnto de lae la bombomba+ba+ si Jsi Jmm = 0+3 ) J= 0+3 ) Jvv = #=
RESOLUCIONRESOLUCION
a) i!metro e"terior del rodetea) i!metro e"terior del rodete
DD mmmm
mm
nn
uu
DD
DDnn
uu
uu mm ss
uu uu
uu
cc
uu
HH gg
uu
cc
uu cc
mm
HH
HH
uu
HH gg
cc
gg
uucc
HH
uu mm
mm uu
$$
uu
uu uu
uu uu
tantan
ReemplazanReemplazandodo1#1#enen1212
tantan
22
22 22
22 22
22 22
22 22
22
22
22
22
22 22 22
22
22
22 22
b) Altura din!mica del rodete #ue $e %ab) Altura din!mica del rodete #ue $e %a de tran$formar en altura de pre$i&n en lade tran$formar en altura de pre$i&n en la
ca'a e$piralca'a e$piral
mm
gg
cc cc
cc mmss
cc uu !! uu !!
mmss
sensen sensen
cc
mm
22 coscos #5#5++0202 22 ++ 828828 2266 ++0#60#6 22 ++ 828828 coscos5
22 22 22
22 22
22
22 22 22 22 22
22 22
22 22 22
22
22 22
c) Si el di!metro del rodete a lac) Si el di!metro del rodete a la entrada e$ (* el di!metro del rodete a la $alidaentrada e$ (* el di!metro del rodete a la $alida
calcular el caudal + el anc%o del rodete a la entradacalcular el caudal + el anc%o del rodete a la entrada
(( mmmm
(( mm
cc cc mm ss
DDcc
QQ
QQ ((DDcc ((
QQ ll ss
QQ (( DDcc mm ss
DD DD
mm mm
mm
mm
mm
22
## ##
%% 22 22 22
22
d) ,d) ,--
&ara tener tres escalonamientos&ara tener tres escalonamientos HH^ '' ^2020 ..^ 66^44 %%6#6#..%%mm
b) Potencia de accionamiento en e$ta$ condicione$b) Potencia de accionamiento en e$ta$ condicione$..
PP K!K!
PP
QQ gHgH PP
aa
aa
mm
aa
&ara tres bombas&ara tres bombas PPaa 5#5#..6#6#K!K!
Miguel A% +%Miguel A% +%
19.2719.27 na bomba dena bomba de agua da unagua da un caudal de *500 l/min.caudal de *500 l/min. 9spira en car9spira en carga de unga de un depósitodepósito
abierto por una tuber(a de 200 mm estando el ee de la bomba 5m por debao del nivelabierto por una tuber(a de 200 mm estando el ee de la bomba 5m por debao del nivel
del agua en el depósito. Despr,ciese la p,rdidas en la bomba ) en las tuber(as+ ladel agua en el depósito. Despr,ciese la p,rdidas en la bomba ) en las tuber(as+ la
potencia de la bomba espotencia de la bomba es 5 OH5 OH..
-alcular-alcular
## 'a'a lecturadel nivel del depositodel nivel del depositolectura de unde un manómemanómetrotro situadosituado en len la bria brida deda de aspiraciaspiración 5món 5m por depor debaobao
22 'a'a lecturalectura de otrde otro mao manómetronómetro situadosituado de lade la tuber(atuber(a de imde impulsiónpulsión 20 m20 m porpor
encima del nivel de agua en el depósito.encima del nivel de agua en el depósito.
RESOLUCIONRESOLUCION
-) La lectura de un man&metr-) La lectura de un man&metroo $ituado en la brida de a$p$ituado en la brida de a$piraci&n 4m por deba'o deliraci&n 4m por deba'o del
nivel del dep&$ito8nivel del dep&$ito
Seg<nSeg<n AAorricelliorricelli
mm gg
PP
gg
PP
gg
ZZ
gg
PP
gg
PP
gg
ZZ
gg
PP
gg
ZZ
gg
PP
BB
BB
BB AA
BB AA
AA AA
BB AA BB
BB
22
22
22 22
- La lectura de otro man&me9) La lectura de otro man&metro $ituado de latro $ituado de la tubera de impul$i&n 9( m portubera de impul$i&n 9( m por
encima del nivel de a1ua en el dep&$itoencima del nivel de a1ua en el dep&$ito
DD
QQ
AA
QQ
QQ -A-A
22
22
mm gg
PP
gg
PP
gg
HH ZZ
gg
PP
gg
PP
HH mm
QQ gg
HH
PP QQ gHgH
gg
ZZ
gg
PP
HH
gg
ZZ
gg
PP
AA
BB
AA ## AA
AA
22
22
22 22
Miguel A% +Miguel A% +..
19-29.19-29. na bomba centri:uga de agua que gira a #000 rpm tiene las siguientesna bomba centri:uga de agua que gira a #000 rpm tiene las siguientes
dimensionesK D# = #80mm D2/D# = 2 b# = %0mm b2 = 20 mmdimensionesK D# = #80mm D2/D# = 2 b# = %0mm b2 = 20 mm ##^ ^2020 @@)) ^22 %0%0@@++
entrada en los alabes radial+entrada en los alabes radial+
$$
mm
delmotoreldelmotorel ectricoectrico
+ las bridas de+ las bridas de
entrada ) salida se encuentran a la misma cota di!metro de la tuber(a de entradaentrada ) salida se encuentran a la misma cota di!metro de la tuber(a de entrada
220mm (dem de la tuber(a de salida 220mm+ el desnivel entre el deposito de aspiración220mm (dem de la tuber(a de salida 220mm+ el desnivel entre el deposito de aspiración
abierto a la atmós:era ) la brida de aspiración asciende a #.2m. -alcularKabierto a la atmós:era ) la brida de aspiración asciende a #.2m. -alcularK
aa los tri!los tri!ngulos de velngulos de velocidad a locidad a la entrada )a entrada ) la salidala salida del rodetdel rodete 1 c+ u+e 1 c+ u+ HH+ c+ cuu+ c+ cmm++ ^
bb caudal de la bombacaudal de la bomba
cc alaltuturara dede eueulelerr
dd altaltura deura de prespresión a lión a la enta entradarada de la bde la bombombaa
ee energ(energ(a el,cta el,ctrica corica consumidansumida en 6en 6 horashoras de :uncde :uncionamieionamiento dento de la bomla bombaba
:: alalturtura de pra de presiesión a la són a la salalidida de la ba de la bomombaba
RESOLUCION:RESOLUCION:
9 la entradaK9 la entradaK
-#m-#m == -#-# 77
mm ss ## mm
tgtg
mm ss
ddnn &&
mar Q% H%mar Q% H%
19-3119-31 una bomba centri:uga bombea gasolina con una densidad relativa 0.* a razón deuna bomba centri:uga bombea gasolina con una densidad relativa 0.* a razón de
200 m200 m
%%
/hora. un manómetro di:erencial mide una di:erencia de presiones entre la/hora. un manómetro di:erencial mide una di:erencia de presiones entre la
entrada ) salida de una bomba de .5 bar. el rendimiento total de la bomba es 60. lasentrada ) salida de una bomba de .5 bar. el rendimiento total de la bomba es 60. las
tuber(as de aspiración e impulsión tienen el mismo di!metro )tuber(as de aspiración e impulsión tienen el mismo di!metro ) los ees delos ees de las seccioneslas secciones
en que esta conectado el manómetro tiene la misma cota. -alcularKen que esta conectado el manómetro tiene la misma cota. -alcularK
a.$ la altura <til de la bombaa.$ la altura <til de la bomba
b.$ la potencia de accionb.$ la potencia de accionamientoamiento
RESOLUCIONRESOLUCION
a)a) la altura ;til de la bombala altura ;til de la bomba
HH mm
PP PP
HH
gg .. mm
PP (ar(ar PaPa
ss
mm
ss
mm QQ
relrel aguaagua
aguaagua
relrel
22
%%
%% %%
+olando M% L%+olando M% L%
19-35.19-35. na bomba centri:uga proporciona una altura <til de 0 m. con un rendimientona bomba centri:uga proporciona una altura <til de 0 m. con un rendimiento
hidr!ulico de 80. 'as tuber(as de aspiración e impulsión son de #50 mm. dhidr!ulico de 80. 'as tuber(as de aspiración e impulsión son de #50 mm. d 2=2=%50%50 bb 2 2 ==
25mm25mm LL 22 == 2525 n n = #00 rpm= #00 rpm. &erd. &erdida de carida de cargaga en las tuben las tuberer(as de asp(as de aspiriraciación eón e
impulsión 1inclu)endo las perdidas secundarias = #0 m.impulsión 1inclu)endo las perdidas secundarias = #0 m.
-alcular-alcular
aa >l>l cacaududal dal de lae la bobombmbaa
bb 'a'a di:erenciadi:erencia dede cotascotas entreentre loslos nivelesniveles dede loslos depósitosdepósitos dede aspiraciónaspiración ee
impulsión+ si ambos est!n abiertos ala atmós:era.impulsión+ si ambos est!n abiertos ala atmós:era.
RESOLUCIONRESOLUCION
aa uu2 =2 = 6060
22 dd nn
mm ss
uu ##
mm
mm
uu
mm
tantan 2525112525 ..656%656% #3#3..##8###8#
tantan 2525
22
22
22 22
22
uu2 =2 = 25.656% m/s25.656% m/s
4 4 P=P= ((^22 dd^22 ##^22 mm
HuHu
HH
$$ P=P= ^1100 ..^025025 11^00 ..%5%511%%..088%088%
$$
HH
HuHu
00 .. 88
0
Q=Q= 00 .. 08%8#08%8#mm //ss
%%
= 83.81 lit/seg= 83.81 lit/seg
HuHu 5050 mm
gg
uu ## uu## HuHu
22 22 uu ## ##uu
?aciendo?aciendo uu## ####uu 00
gg
uu HuHu
22 ## 22 uu
-2u=-2u= mm ss
uu
HHuugg
22
bb? =? =
gg
ZZ ZZ HH HH
gg
PP PP tt
zz AA rara riri
zz AA
22
0 =0 = ZZzz ^ ZZAA#0#
ZZ zz ZZAA %0%0 mm
+olando M% L%+olando M% L%
19-37.19-37. na bomba centri:uga+ en la que se despreciar!n las p,rdidas tiene las siguientesna bomba centri:uga+ en la que se despreciar!n las p,rdidas tiene las siguientes
dimensiodimensionesKnesK dd##=#00mm=#00mm dd 22 =%00mm b=%00mm b##=50mm b=50mm b 22 =20mm. 'a bomba de un caudal de=20mm. 'a bomba de un caudal de
agua de #8magua de #8m
%%
/h ) una altura e:ectiva de #2m a #000rpm./h ) una altura e:ectiva de #2m a #000rpm.
-alcular-alcular
aa 'a'a :or:orma dma de loe los als alabeabes+ os+ o seasea LL## ) L) L22
bb 'a potencia de accionamien'a potencia de accionamientoto
RESOLUCIONRESOLUCION
a) La forma de lo$ alabe$ o $ea ,a) La forma de lo$ alabe$ o $ea , (^) - - + ,+ , 99
arctanarctan arctanarctan
arctanarctan arctanarctan
22
22 22
22 22
22
22
22 22
22 22 22 22
##
%% %%
22 22
uu
mm
uu uu
uu uu
mm mm
mm
mm mm
uu cc
cc
mmss
uu
gHgH
cc
gg
uu cc
HH
mmss
DD((
QQ
QQ DD((cc cc
uu
cc
mm ss
DD((
QQ
QQ DD((cc cc
QQ mm $$ mm ss
mm ss
nDnD
uu
mmss
nDnD
uu
b >squema de la instalaciónb >squema de la instalación con indicación de la ccon indicación de la cota del ee de la bomba con rota del ee de la bomba con respectoespecto
al nivel superior del pozo.al nivel superior del pozo.
c Si la presión de la caldera es 8.2 bar ) el ee de la bomba sec Si la presión de la caldera es 8.2 bar ) el ee de la bomba se encuentraencuentra 6 m por6 m por
debao del nivel del agua en la caldera+ -u!les son las p,rdidas totales en la impulsióndebao del nivel del agua en la caldera+ -u!les son las p,rdidas totales en la impulsión
de la bombaQde la bombaQ
RESOLUCIONRESOLUCION
&s 1a A = 30 @- = 0.0## bar&s 1a A = 30 @- = 0.0## bar
%%
HH 22 113030 @@## 365365 ..%%KgKg//mm
&min= 0.0## bar&min= 0.0## bar
&amb. = *25Aorr= 254#%.643.8# = 3.62664#0&amb. = *25Aorr= 254#%.643.8# = 3.62664#
F /m2F /m
P=0.25P=0.
ReRe
00 ..20#2520#25^00 ..0##0## #0#
00 00 00 ..^55
66
55
22
22
22 22
^
#D#D
DD
KK
HsHs
HsHs
HsHs
HsHs gg
PzPz HH HH gg
VVaa ZaZa gg
PaPa
gg
mm ss DD
QQ
rr entent
ee
ee
Del diagrama de ood)+ se leeDel diagrama de ood)+ se lee
HsHs mm
HsHs
22 .. 60#%60#%
22 ..606606 00 ..0#%0#% 00 ..252#252#
00 ..0#%0#%
Arturo PArturo P% Q%% Q%
