Reporte de practica: Curva característica de una bomba

1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE MEXICALI
INGENIERIA QUIMICA
LABORATORIO INTEGRAL I
UNIDAD I
REPORTE PRACTICA #1
CURVA CARACTERISTICA DE UNA BOMBA
Integrantes:
Aranda Ramírez Eva L.
Cruz Rivera Laura A.
Ceceña Rodríguez Karla A.
Arredondo Juárez Edith A.
Rojas García Tania Y.
Rolón Correa Beyda
Profesor:
Rivera Pazos Norman Edilberto
MEXICALI 27 DE FEBRERO 2018

2. Índice
1. Objetivo
2. Marco teórico
3. Material y Equipo
4. Procedimiento
5. Resultados y estimaciones
6. Incidencias
7. Evidencia
8. Conclusiones
9. Bibliografía

3. Objetivo
Demostrar experimentalmente la existencia de la relación entre la altura y un caudal que se presenta en una bomba,
y obtener la curva característica de la potencia de una bomba.
Marco Teórico
La bomba es una máquina que absorbe energía mecánica que puede provenir de un motor eléctrico, térmico, etc.,
y la transforma en energía que la transfiere a un fluido como energía hidráulica la cual permite que el fluido pueda
ser transportado de un lugar a otro, a un mismo nivel y/o a diferentes niveles y/o a diferentes velocidades.
Clasificación
Se pueden considerar dos grandes grupos: Dinámicas (Centrífugas, Periféricas y Especiales) y de Desplazamiento
Positivo (Reciprocantes y Rotatorias).
Bombas dinámicas
• Bombas centrifugas: Son aquellas en que el fluido ingresa a ésta por el eje y sale siguiendo una trayectoria
periférica por la tangente.
• Bombas periféricas: Son también conocidas como bombas tipo turbina, de vértice y regenerativas, en este
tipo se producen remolinos en el líquido por medio de los álabes a velocidades muy altas, dentro del canal
anular donde gira el impulsor. El líquido va recibiendo impulsos de energía No se debe confundir a las
bombas tipo difusor de pozo profundo, llamadas frecuentemente bombas turbinas, aunque no se asemeja
en nada a la bomba periférica. La verdadera bomba turbina es la usada en centrales hidroeléctricas tipo
embalse llamadas también de Acumulación y Bombeo, donde la bomba consume potencia; en
determinado momento, puede actuar también como turbina para entregar potencia.
Bombas de desplazamiento positivo: Estas bombas guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su
trayectoria, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de
engranaje, un aspa, un tornillo, etc., y la carcasa o el cilindro. “El movimiento del desplazamiento positivo”
consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara. Por consiguiente,
en una máquina de desplazamiento positivo, el elemento que origina el intercambio de energía no tiene
necesariamente movimiento alternativo (émbolo), sino que puede tener movimiento rotatorio (rotor).
Sin embargo, en las máquinas de desplazamiento positivo, tanto reciprocantes como rotatorias, siempre hay una
cámara que aumenta de volumen (succión) y disminuye volumen (impulsión), por esto a estas máquinas también
se les denomina Volumétricas.
• Bombas reciprocantes: Llamadas también alternativas, en estas máquinas, el elemento que proporciona la
energía al fluido lo hace en forma lineal y alternativa. La característica de funcionamiento es sencilla.
• Bomba rotatoria: Llamadas también roto estáticas, debido a que son máquinas de desplazamiento positivo,
provistas de movimiento rotatorio, y son diferentes a las rotodinámicas. Estas bombas tienen muchas
aplicaciones según el elemento impulsor. El fluido sale de la bomba en forma constante, puede manejar
líquidos que contengan aire o vapor. Su principal aplicación es la de manejar líquidos altamente viscosos,
lo que ninguna otra bomba puede realizar y hasta puede carecer de válvula de admisión de carga.

4. Gasto volumétrico
El caudal volumétrico o tasa de flujo de fluidos es el volumen de fluido que pasa por una superficie dada en un
tiempo determinado. Usualmente es representado con la letra Q mayúscula.
Algunos ejemplos de medidas de caudal volumétrico son: los metros cúbicos por segundo (m^3/s, en unidades
básicas del Sistema Internacional).
V: Volumen (𝑚3
)
t: Tiempo (s)
𝑄 =
𝑉
𝑡
Curva característica de una bomba
El comportamiento hidráulico de una bomba viene especificado en sus curvas características que representan una
relación entre los distintos valores del caudal proporcionado por la misma con otros parámetros como la altura
manométrica, el rendimiento hidráulico, la potencia requerida y la altura de aspiración, que están en función del
tamaño, diseño y construcción de la bomba.
Estas curvas, obtenidas experimentalmente en un banco de pruebas, son proporcionadas por los fabricantes a una
velocidad de rotación determinada (N).
Se representan gráficamente, colocando en el eje de abscisas los caudales y en el eje de ordenadas las alturas,
rendimientos, potencias y alturas de aspiración.
El impulsor o rodete de una Bomba Centrífuga es el componente que, a través de su rotación a altas velocidades,
incrementa la velocidad del fluido generando a la vez el incremento de la energía cinética en el fluido bombeado
(produciendo el incremento de presión buscado con el uso del Equipo de Bombeo). Las características
geométricas (forma, tipo y tamaño) del impulsor son las que definen la Curva Característica de una Bomba
Centrífuga.
Un ejemplo de Curva Característica de una Bomba Centrífuga se presenta en la siguiente figura, en la que hemos
anotado varios de sus componentes principales:

5. Material y Equipo
Cantidad Nombre Observaciones
1 Bomba Sumergible
1 Manguera ½ in
1 Cinta métrica
1 Cuba
1 Cronómetro
1 Vaso de precipitado 4L
3 Soportes universales
3 Pinzas 3 dedos
3 Pinzas nuez
Procedimiento
1) Limpiar los materiales a utilizar.
2) Verter 3.5 litros en el vaso de precipitado. Colocar esta agua en la cuba.
3) Poner la bomba en la cuba y todo esto ponerlo al nivel de la mesa.
4) Conectar la manguera de ½ in en la bomba.
5) Conectar el regulador a la bomba.
6) Introducir en la cuba aproximadamente 3 litros más (revisar que la bomba este completamente tapada con el
agua).
7) Poner el otro extremo de la manguera en el vaso de precipitado.
8) Colocar los soportes universales con las pinzas donde sea necesario detener las mangueras.
9) Medir con la cinta métrica la altura máxima (desde la mesa hasta la parte mas elevada de la manguera).
10) Medir con el cronómetro el tiempo que tarda el llenarse los 3.5 litros del vaso de precipitado, haciendo las
repeticiones que sean necesarias.
11) Cambiar la altura de la manguera.
12) Repetir los pasos 9, 10 y 11 las veces necesarias.

6. Resultados y Estimaciones
Para calcular los caudales requeridos para trazar la curva característica se utilizó la siguiente fórmula:
𝑄 =
V
𝑡
Donde volumen es:
𝑉 = 3.5L
1𝑚3
1000L
= 0.0035𝑚3
Calculando un caudal para cada tiempo y para un promedio del tiempo:
Tiempo 1 Tiempo 2 Tiempo 3 Promedio Gasto 1 Gasto 2 Gasto 3 Gasto en t promedio
0.25 10.95 11.12 11.6 11.223 0.0035 0.00032 0.00031 0.000302 0.00031185
0.45 11.84 11.75 11.16 11.583 0.0035 0.000296 0.00030 0.000314 0.000302158
0.55 11.89 11.81 11.68 11.793 0.0035 0.000294 0.00030 0.0003 0.000296778
0.736 12.26 12.15 12.23 12.213 0.0035 0.000285 0.00029 0.000286 0.000286572
1 12.54 12.7 12.75 12.663 0.0035 0.000279 0.00028 0.000275 0.000276389
Gasto Q (m^3/s)
Altura (m)
Tiempo (s)
Volumen (m^3)

7. Incidencias
Al momento de realizar la primera practica se encontró varios inconvenientes, los cuales ocasionaron errores al
momento de medir el tiempo. Estos errores serán explicados a continuación.
1.- El primer error que se obtuvo fue que solo una persona tomaba el tiempo con el cronometro, por lo cual no se
tenía una referencia de comparación para comprobar si la medición se estaba realizando de manera correcta.
Solución:
La solución que se implemento fue que dos personas tomaran el tiempo, para de esta forma disminuir el porciento
de error al contar con dos referencias.
2.- El segundo error obtenido fue al momento de tomar el tiempo con dos personas, esto ocurrió porque en un
principio no se aclaró desde cuando se tomaba el tiempo, si desde que empezaba a fluir el agua o cuando se
prendía el motor. Esto ocasiono que los tiempos tuvieran una gran diferencia.
Solución:
La solución que se implemento fue primeramente aclarar desde cuando se debía empezar a tomar el tiempo y para
no cometer más errores se optó por que una tercera persona indicara en cada medición cuando debían de comenzar
a correr el tiempo. De esta manera se obtuvieron mejores resultados ya que los tiempos se acercaron a tal manera
que en ocasiones quedaron exactos ambos tiempos.
3.- El tercer error obtenido fue al momento de cambiar la altura máxima, cuando se cambió la altura máxima que
era la manguera para hacer una segunda medición también se cambió la altura del vaso de precipitado lo cual
ocasiono que el tiempo no variara de la medición 1.
Solución:
Se llego a la conclusión de que solo se debía aumentar una altura en este caso la altura máxima, una vez haciendo
esto la práctica concluyo sin más contratiempos.

8. Evidencias
Conclusión
En esta práctica aprendimos que entre más alta este la manguera la bomba tardara más en bombear el fluido, un
ejemplo es cuando estemos en la industria debemos tener cuidado con estos detalles porque si afecta mucho los
resultados. Es importante conocer la potencia de la bomba que estemos utilizando ya que cuando íbamos
aumentando la altura la capacidad de la bomba iba disminuyendo. Cada bomba tiene su curva característica ya
que todas tienen diferentes especificaciones. Al principio tuvimos problemas y creíamos que eran porque la
manguera no estaba bien estirada, pero después con ayuda del profesor nos dimos cuenta de que debíamos
aumentar el volumen del agua de 2,000mL a 3,500mL para que nos diera la oportunidad de tomar mejores tiempos
y los resultados salieran correctos.

9. Bibliografía
Mott Robert. (2006). “Mecánica de fluidos”. Pearson. 6 ed.
http://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/TBombas.htm
http://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal/hidraulica-y-
riegos/temario/Tema%207.%20Bombas/tutorial_07.htm
https://es.khanacademy.org/science/physics/fluids/fluid-dynamics/a/what-is-volume-flow-rate