Este documento describe un experimento de laboratorio para obtener la curva característica de una bomba centrífuga y calcular su potencia. Se midió el caudal de agua para varias alturas de bombeo y se graficaron los resultados. Luego, se usaron las ecuaciones de energía para calcular la pérdida por fricción, la energía cedida por la bomba y su potencia. El resumen incluye objetivos, materiales, procedimiento, resultados, conclusiones y referencias bibliográficas.

1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MEXICALI
INGENIERÍA QUÍMICA
PRÁCTICA #1:
CURVA CARACTERÌSTICA DE UNA BOMBA
POTENCIA DE UNA BOMBA CENTRÌFUGA EN UN CIRCUITO HIDRÀULICO
LABORATORIO INTEGRAL I
NORMAN EDILBERTO RIVERA PAZOS
INTEGRANTES:
BUENO SALDAÑA JESÚS ALBERTO
FRANCO ESPINOZA JOHANA
GALLEGOS GONZÁLEZ LUCERO
JIMÉNEZ BADILLA FRANCISCO RAFAEL
LÓPEZ PÉREZ PAOLA
ROCHA MARTÍNEZ SERGIO DAMIAN
TORRES DELGADO NIDIA EVELYN
Realizada el 09 de Febrero de 2018
MEXICALI, B.C., A 15 de febrero de 2018

2. OBJETIVOS
 Por medio de un experimento de laboratorio comparar la relación que hay entre la
altura manométrica y el caudal que existe en una bomba, con el objetivo de obtener
la curva característica de la potencia de una bomba.
 Verificar experimentalmente si la potencia rotulada (comercial) en la bomba es real
y relacionar la diferencia entre la obtenida y la rotulada.
MARCO TEÓRICO
Curvas Características De Una Bomba
Las prestaciones de una bomba, para una velocidad de giro determinada, suelen darse en
función de las curvas características que, habitualmente son las siguientes (figura 2.4):
 Curva H-Q variación de la altura manométrica de bombeo en función del caudal
volumétrico. Generalmente la altura se expresa en metros de columna de agua y el caudal
en litros o m3 por segundo o minuto, en función del tamaño de la bomba.
 Curva W-Q. Variación de la potencia en el eje en función del caudal. Generalmente, en
la actualidad, la potencia se indica en kW.
 Curva ŋ-Q. Variación del rendimiento hidráulico en función del caudal. El rendimiento
suele expresarse tanto en tanto por ciento o tanto por uno.

3.  Curva NPSH-Variación de la presión absoluta requerida en la boca de aspiración en
función del caudal. Generalmente se expresa en columnas de metros de agua.
El punto de la máxima eficiencia de la bomba (ŋmax) sirve para definir las prestaciones
nominales de esta: caudal, altura manométrica, potencia y NPSH requerida.
Aplicación De Las Curvas Características
Haciendo trato solamente lo relativo a las curvas características de las bombas, se verá a
continuación, como se combina para determinar los puntos de operación.
Primera mente se tratara el caso de una sola bomba, como se ilustra esquemáticamente en la
figura 1-46.en la parte izquierda de la figura se muestra, esquemáticamente la instalación
correspondiente, y en la parte derecha se presentan las curvas características de la bomba, y
la tubería o conducto. El punto en el que cruzan ambas curvas se encuentra el punto de
operación del sistema conducto-bomba y está determinado por la altura de bombeo y por el
gasto o caudal desplazado.
Se muestra esquemáticamente la instalación y a la derechas las curvas características.
Los fabricantes de bombas ofrecen, junto con sus productos información técnica dentro de la
que las curvas características juegan un papel importante.
Las curvas características de las bombas son graficas de su comportamiento, en las que un
eje corresponde a la altura de bombeo y el otro al gasto o caudal movido por la bomba. Hay
una curva de ese tipo para cada velocidad de rotación de la bomba.

4. Las formas de las curvas características dependen del tipo de bomba. Son más tendidas para
el caso de bombas centrifugas que para los casos de bombas de desplazamiento positivo como
podrían ser las bombas de émbolos, las de engranes y las de tipo root. En la figura 1-44 se
dan ejemplos de estas curvas.

5. MATERIAL
 1 soporte universal
 1 anillo
 1 pinzas de 3 dedos
 1 malla de asbesto
 2 vasos de precipitado de 2L
 1 cinta de medir
 1 regla
 1 cinta adhesiva
 1 manguera
 1 bomba sumergible
 Agua
PROCEDIMIENTO
1. Limpiar los materiales a utilizar y ordenar el equipo.
2. Vertimos agua de la llave al vaso de precipitado con el fin de verificar la marca
de 3 litros que usaríamos.
3. Poner el vaso de precipitado ya con agua sobre la mesa de trabajo, introducir la
bomba ya conectada a la manguera que utilizaríamos.
4. Revisar que la bomba este completamente tapada por el agua
5. Poner al otro extremo de la manguera el vaso de precipitado
6. Colocar los soportes como ayuda para que no hubiera problemas al traslado del
agua al vaso de precipitado.
7. Medir con la cinta métrica la altura máxima (desde la mesa hasta la parte más
elevada de la manguera.
8. Se acciona la bomba y se toma el tiempo en que se tarda en llegar a la marca de
los 400 ml
9. Repetir dos a 3 veces las mediciones.
10. Repetir los pasos 7,8 y 9 pero con un aumento de altura de (variación) en
nuestro caso 2 cm.

6. RESULTADOS Y ESTIMACIÓN
Practica 1.1 Curva característica de una bomba
Para obtener la gráfica Caudal (Q) vs Altura (m) se utilizaron los datos de la tabla 2.
Comparación gráfica-práctica vs gráfica-teoría
Como podemos observar, en la gráfica
experimental la tendencia de los
puntos va de manera descendente pero
no tan uniforme como la curva H-Q de
la figura 2.4, donde la relación es entre
más altura existe menos caudal.
Caudal
(m3/s)
7.61E-06 7.45E-06 7.05E-06 6.43E-06 6.41E-06 6.38E-06 6.33E-06 6.31E-06 5.93E-06
Altura
(m)
0.261 0.281 0.301 0.321 0.341 0.361 0.381 0.401 0.421
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
0.300
0.350
0.400
0.450
5.50E-06 6.00E-06 6.50E-06 7.00E-06 7.50E-06 8.00E-06
ALTURA(m)
CAUDAL
Curva caracterìstica de una bomba

7. Practica 1.2 Potencia de una bomba centrífuga en un circuito hidráulico
Tabla de datos
Dato Cantidad Unidades
Temperatura agua 15±0.05 °C
Peso específico a 15°C 9810 N/m³
Volumen (V) 0.0004 m³
Diámetro manguera 0.8±0.5 cm
Área manguera (Pi D²/4) 0.000050 m²
Gradiente de altura 2±0.05 cm
Reynolds = v*D*ρ/ η
Densidad (ρ) a 15 ºC 1000 kg/m³
Viscosidad dinàmica (η) 1.15E-03 N*m/s
Reynolds= 1052.64
Sì Re<2000 es flujo laminar entonces utilizar:
Factor de fricciòn f= 64/Re
Factor de Fricciòn 0.06080
Longitud manguera (L) 204±0.05 cm
Gravedad 9.81 m/s²
Ecuación de la energía: LRA hh
g
v
z
P
h
g
v
z
P

22
2
2
2
2
2
1
1
1

Despejar hA para obtener potencia. LA h
g
v
zh 
2
2
2
2
.
Obtener la pérdida de energía por fricción Lh
Una vez obtenido hl, calcular energía cedida de la bomba al fluido hA
Y finalmente calcular la potencia que la bomba le cede al fluido
Caudal Q = v / A m³/s velocidad v= Q / A m/s
Altura 1 26.1±0.5 cm Tiempo 1 52.59±0.005 s Caudal 1 7.61E-06 m³/s velocidad 1 0.1513 m/s
Altura 2 28.1±0.5 cm Tiempo 2 53.69±0.005 s Caudal 2 7.4502E-06 m³/s velocidad 2 0.1482 m/s
Altura 3 30.1±0.5 cm Tiempo 3 56.70±0.005 s Caudal 3 7.0547E-06 m³/s velocidad 3 0.1403 m/s
Altura 4 32.1±0.5 cm Tiempo 4 62.19±0.005 s Caudal 4 6.4319E-06 m³/s velocidad 4 0.1280 m/s
Altura 5 34.1±0.5 cm Tiempo 5 62.45±0.005 s Caudal 5 6.4051E-06 m³/s velocidad 5 0.1274 m/s
Altura 6 36.1±0.5 cm Tiempo 6 62.68±0.005 s Caudal 6 6.3816E-06 m³/s velocidad 6 0.1270 m/s
Altura 7 38.1±0.5 cm Tiempo 7 63.22±0.005 s Caudal 7 6.3271E-06 m³/s velocidad 7 0.1259 m/s
Altura 8 40.1±0.5 cm Tiempo 8 63.40±0.005 s Caudal 8 6.3091E-06 m³/s velocidad 8 0.1255 m/s
Altura 9 42.1±0.5 cm Tiempo 9 67.48±0.005 s Caudal 9 5.9277E-06 m³/s velocidad 9 0.1179 m/s
Tabla de datos. 1
Tabla de datos. 2

8. Pérdida de energía por fricción Energía cedida bomba-fluido POTENCIA
hl(1)= f * L/ D * v²/2g ha= z₂ + v²₂/2g + hl Pa= ha * Q * Y
hl(1) = 0.01809 m ha(1)= 0.28 m Pa 1 = 0.021 Watts
hl(2) = 0.01736 m ha(2)= 0.30 m Pa 2 = 0.022 Watts
hl(3) = 0.01557 m ha(3)= 0.32 m Pa 3 = 0.022 Watts
hl(4) = 0.01294 m ha(4)= 0.33 m Pa 4 = 0.021 Watts
hl(5) = 0.01283 m ha(5)= 0.35 m Pa 5 = 0.022 Watts
hl(6) = 0.01274 m ha(6)= 0.37 m Pa 6 = 0.023 Watts
hl(7) = 0.01252 m ha(7)= 0.39 m Pa 7 = 0.024 Watts
hl(8) = 0.01245 m ha(8)= 0.41 m Pa 8 = 0.026 Watts
hl(9) = 0.01099 m ha(9)= 0.43 m Pa 9 = 0.025 Watts
INCIDENCIAS
Al momento de realizar la práctica se presentaron algunos sucesos que impedían seguir con
la marcha de la misma. Hubo algo de confusión acerca de cómo calcular la altura inicial y
final referente al proceso de bombeo, porque no se estaba tomando en cuenta algunos factores
como por ejemplo, que la bomba no estaba en el fondo del recipiente que la contenía, el
espesor de este, el efecto espejo que se generaba y que interfería al momento de medir dicha
altura por fuera del recipiente, además de que el tiempo era medido desde que se prendía la
bomba, por lo que los resultados que se obtuvieron al inicio sobre caudal, no seguían la
tendencia deseada, se definió de nuevo el inicio y la altura final, que era la que iba
aumentando para generar la curva. Se creía que la manguera debía estar estirada totalmente,
pero después solo se colocó la punta de la manguera en la altura deseada final, y se observó
que la posición del cuerpo de esta no afectaba en los cálculos, cuidando claro que no hubiera
obstrucción en ella, se añadió al proceso que dos personas se encargaran de medir el tiempo
para disminuir el error humano.

9. CONCLUSIONES
Gracias a ésta práctica se observó mejor el cómo influye cada una de las acciones que
realicemos, que por más mínimo que éstas puedan ser, producen un cambio, el como la altura
influye en el caudal y en cual la potencia de la bomba será más efectiva.
Lo importante que es repetir el proceso varias veces para un dato más exacto
Factores importantes en los cálculos que a veces despreciamos por así decirlo, pero que son
importantes a la hora del cálculo.
BIBLIOGRAFÍA:
Jutglar Banyeras L.(2005).Bombas, Ventiladores Y Compresores.España:Ceac.
Luszczewski A.(1999).Redes Industriales De Tubería,Bombas para Agua , Ventiladores Y
Compresores , Diseño Y Construcción.España:Reverté.