Bombas Centrífugas

1. Bombas Centrífugas
INTEGRANTES:
• HERNANDEZ BRAVO WALTER
• MENDOZA AYALA ANGEL
• PANIBRA MEDINA ANALY
• CURIÑAHUI AGUILAR KENEDY

2. Resumen
 Se trabajaron con caudales promedios que varían entre 0.003848
m3/s y 0.003135 m3/s de las cuales se obtuvieron sus respectivas
cargas hidrostáticas para la bomba centrífuga, estos valores en
promedio rondan entre los 6.97m y 9.34m. Los valores de
NPSHdisponible para estos caudales calculados fluctúan entre los
9.149m y 9.361m, de igual manera se calculó un rango de
NPSHrequerido de 1.658 que disminuyó hasta el valor de 1.446m.
 Finalmente, mediante una relación entre potencia suministrada y
potencia útil de la bomba, se determinó que la eficiencia de la bomba
centrífuga se encuentra en el rango entre el 29% y 35%.

3. Introducción
 Una bomba centrifuga es maquinaria que transfiere energía a un fluido por
mediante un elemento mecánico giratorio. Las bombas centrifugas (o
radiales), al caracterizarse por su alta energía, y su bajo caudal, son
ampliamente utilizadas debido a la necesidad de transportar grandes
cantidades de fluidos por largas distancias, las bombas centrifugas han
tomado un papel importante en procesos asociados a todo tipo de
industrias.
 Dependiendo del tipo de líquido o fluido y las características de la
industria, las bombas tendrán capacidades y características concretas y
específicas acorde al tipo de sustancia o material con el que deba trabajar.

4. Principios Teóricos
 En la Figura N°1 se ilustra el diagrama de una
bomba centrífuga. El fluido ingresa
axialmente a través del “ojo” de la bomba,
que se encuentra en la parte central hueca de
la misma. Luego el fluido es impulsado
debido a la acción de unos alabes rotatorios
aumentando su velocidad por medio de la
fuerza centrífuga que ejercen, finalmente es
enviado hacia la voluta de la bomba, en
donde es desacelerado debido a la forma de
caracol de ésta, provocando que el fluido
salga de la bomba a una presión mayor a la
que ingresó (si el flujo es estacionario, el
fluido incompresible y los diámetros de
entrada y salida son iguales).

5. Carga Neta de la Bomba
 Es definida como la variación
entre las cargas de salida (2) y
entrada (1) de la bomba, su
dimensión es de longitud y la
podemos determinar a través de
un balance de energía tomando
como referencia la Figura N°2.
Balance de Energía:
𝐸𝑒𝑛𝑡 = 𝐸𝑠𝑎𝑙
𝐸𝑐1
+ 𝐸𝑝1
+ 𝑊1 = 𝐸𝑐2
+ 𝐸𝑝2
+ 𝑊2
𝑚𝑣1
2
2
+ 𝑚𝑔ℎ1 + 𝐹1𝑥𝑑1 =
𝑚𝑣2
2
2
+ 𝑚𝑔ℎ2 + 𝐹2𝑥𝑑2

6.  Considerando un intervalo de tiempo “t”.
 Reemplazando en la ecuación de balance:
 Luego:
 Se sabe que:
, ,
𝑑 = 𝑣 𝑥 𝑡
𝑚𝑣1
2
2
+ 𝑚𝑔ℎ1 + 𝐹1𝑥𝑣1𝑥𝑡 =
𝑚𝑣2
2
2
+ 𝑚𝑔ℎ2 + 𝐹2𝑥𝑣2𝑥𝑡
𝑚𝑣1
2
2
+ 𝑚𝑔ℎ1 +
𝐹1
𝐴1
𝑥𝐴1𝑥𝑣1𝑥𝑡 =
𝑚𝑣2
2
2
+ 𝑚𝑔ℎ2 +
𝐹2
𝐴2
𝑥𝐴2𝑣2𝑥𝑡
𝐹1
𝐴1
= 𝑝1 𝐴1 𝑥 𝑣1 𝑥 𝑡 = 𝑉1 𝑉 =
𝑚
𝜌

7. 𝑚𝑣1
2
2
+ 𝑚𝑔ℎ1 +
𝑝1𝑥 𝑚
𝜌1
=
𝑚𝑣2
2
2
+ 𝑚𝑔ℎ2 +
𝑝2𝑥 𝑚
𝜌2
𝑣1
2
2𝑔
+ ℎ1 +
𝑝1
𝜌1𝑥𝑔
=
𝑣2
2
2𝑔
+ ℎ2 +
𝑝2
𝜌2𝑥𝑔
Dividimos por la gravedad y simplificamos “m” en cada expresión:
𝛾 = 𝜌 𝑥 𝑔
𝐻 =
𝑝2 − 𝑝1
𝛾
+ ℎ2 − ℎ1 +
𝑣2
2
− 𝑣1
2
2𝑔
+ ℎ𝐿
Donde:
H: carga neta de la bomba 𝑚 p: presión 𝑃𝑎 ϒ: peso específico
𝑁
𝑚3
h: altura (m) v: velocidad (m/s) g: gravedad (m/s2) hL: pérdidas de carga (m)

8. Potencia útil de la bomba
 Se define como la energía que requiere el líquido para ser transportado por
unidad de tiempo. Se mide en Watts (W) y se calcula mediante la siguiente
ecuación.
𝑃ú𝑡𝑖𝑙 = 𝜌 𝑥 𝑔 𝑥 𝑄 𝑥 𝐻
Donde:
Q: caudal (m3/s)
ρ: densidad (kg/m3)
H: carga hidrostática (m)
g: gravedad (m/s2)

9. Potencia del eje de la bomba
 Es la energía que se le aplica al eje de la bomba. Se mide en Watts (W) y se
calcula mediante la siguiente ecuación:
𝑃𝑒𝑗𝑒 = 𝑉 𝑥 𝐼 𝑥 𝑐𝑜𝑠𝜃
Donde:
V: voltaje (V)
I: Intensidad de corriente (A)
Cosθ: factor de potencia característico del motor
Eficiencia de la bomba
𝜂 =
𝑃ú𝑡𝑖𝑙
𝑃𝑒𝑗𝑒

10. NPSH (Net Positive Suction Head)
La expresión del NPSH se determina mediante un balance de
energía entre la entrada a la bomba centrífuga (1) y el tanque de
succión (0), tal y como se muestra en la Figura N°3.
Al igual que a la bomba centrífuga, se le realizó el mismo
balance de energía, obteniendo la ecuación:
𝑣1
2
2𝑔
+ 𝑧1 +
𝑝1
𝜌1𝑥𝑔
=
𝑣2
2
2𝑔
+ 𝑧2 +
𝑝2
𝜌2𝑥𝑔
Considerando:
𝑝1 ∶ 𝑝𝑎𝑡𝑛 𝑃𝑎
𝑝2 ∶ 𝑝𝑣𝑎𝑝 𝑃𝑎
𝑧1 = 0
𝑣1 = 0

11. 𝑝𝑎𝑡𝑚
𝜌1𝑥𝑔
=
𝑣2
2
2𝑔
+ 𝑧2 +
𝑝𝑣𝑎𝑝
𝜌2𝑥𝑔
𝑝𝑎𝑡𝑚
𝛾
=
𝑣2
2
2𝑔
+ 𝑧2 +
𝑝𝑣𝑎𝑝
𝛾
𝑁𝑃𝑆𝐻 =
𝑝𝑎𝑡𝑚 − 𝑝𝑣𝑎𝑝
𝛾
−
𝑣2
2
2𝑔
− 𝑧2 − ℎ𝑓
Donde:
H: carga neta de la bomba 𝑚
p: presión
𝑁
𝑚2
ϒ: peso específico
𝑁
𝑚3
h: altura (m)
v: velocidad (m/s)
g: gravedad (m/s2)
hf: pérdidas por accesorios (m)
𝑁𝑃𝑆𝐻𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒 > 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑜

12. Tablas de Datos:
TABLA N°1: Condiciones de Laboratorio
Presión (mmHg) 756
Temperatura (°C) 21
TABLA N°2: Dimensiones de la tubería
Tubería Succión Descarga
Diámetro (m) 0.05 0.032
Longitud (m) 0.26 1.215
Rugosidad absoluta 0.0000457 0.0000457
Rugosidad relativa 0.000914 0.00143
Diámetro Interno (m) 0.0525 0.04089
Material hierro forjado hierro forjado
TABLA N°3: Dimensiones del tanque
Largo (m) 0.65
Ancho (m) 0.6
Alto (m) 0.6
Área de base (m2) 0.39
Volumen (m3) 0.234
TABLA N°4: Características de la bomba
Potencia (HP) 0.5
Velocidad (RPM) 3450
Frecuencia (Hz) 60
Tipo 32-125-0.5
Marca Hidrostal
TABLA N°5: Características de
accesorios
Accesorio K
Codo de 90 0.7
Válvula de compuerta 0.15
Válvula check 2
Total 2.85

13. TABLA N°6: Datos experimentales para una presión de descarga constante de 5.50 psia y una presión de succión constante
de 4 inHg
Amperios
(A)
Voltaje (V)
Temperatura
(°C)
Potencia
(kW)
Tiempo 1
(s)
Tiempo 2
(s)
Tiempo 3
(s)
Tiempo
medio (s)
Altura (m)
5.2 220 20 440 4.96 4.46 5.21 4.88 0.05
5.2 220 20 440 10.23 9.91 10.14 10.09 0.1
5.2 220 20 440 15.17 14.88 15.52 15.19 0.15
5.2 220 20 440 20.87 20.18 20.66 20.57 0.2
5.2 220 20 440 25.78 25.63 25.75 25.72 0.25
5.2 220 20 440 31.02 31.00 30.58 30.87 0.3
TABLA N°7: Datos experimentales para una presión de descarga constante de 6.50 psia y una presión de succión constante
de 3.8 inHg
Amperios
(A)
Voltaje (V)
Temperatura
(°C)
Potencia
(kW)
Tiempo 1
(s)
Tiempo 2
(s)
Tiempo 3
(s)
Tiempo
medio (s)
Altura (m)
5 220 20 420 5.10 5.01 5.48 5.20 0.05
5 220 20 420 10.77 10.51 10.74 10.67 0.10
5 220 20 420 15.98 16.24 16.00 16.07 0.15
5 220 20 420 20.86 21.71 21.68 21.42 0.20
5 220 20 420 26.85 26.91 26.76 26.84 0.25
5 220 20 420 32.52 32.77 32.39 32.56 0.30

14. TABLA N°8: Datos experimentales para una presión de descarga constante de 7.50 psia y una presión de succión constante
de 3.6 inHg
Amperios
(A)
Voltaje (V)
Temperatura
(°C)
Potencia
(kW)
Tiempo 1
(s)
Tiempo 2
(s)
Tiempo 3
(s)
Tiempo
medio (s)
Altura (m)
4.9 220 20 410 5.42 6.40 4.47 5.43 0.05
4.9 220 20 410 11.46 11.50 9.69 10.88 0.10
4.9 220 20 410 17.18 17.43 15.89 16.83 0.15
4.9 220 20 410 22.89 23.15 21.92 22.65 0.20
4.9 220 20 410 28.34 28.65 27.07 28.02 0.25
4.9 220 20 410 34.58 34.79 33.22 34.20 0.30
TABLA N°9: Datos experimentales para una presión de descarga constante de 8.50 psia y una presión de succión constante
de 3.4 inHg
Amperios
(A)
Voltaje (V)
Temperatura
(°C)
Potencia
(kW)
Tiempo 1
(s)
Tiempo 2
(s)
Tiempo 3
(s)
Tiempo
medio (s)
Altura (m)
4.8 220 20 400 4.90 5.69 5.80 5.46 0.05
4.8 220 20 400 10.70 11.48 11.80 11.33 0.10
4.8 220 20 400 17.02 18.11 17.97 17.70 0.15
4.8 220 20 400 22.74 23.89 23.94 23.52 0.20
4.8 220 20 400 29.32 29.65 29.73 29.57 0.25
4.8 220 20 400 34.69 35.79 36.13 35.54 0.30

15. TABLA N°10: Datos experimentales para una presión de descarga constante de 9.50 psia y una presión de succión constante de 3.2
inHg
Amperios
(A)
Voltaje (V)
Temperatura
(°C)
Potencia
(kW)
Tiempo 1 (s) Tiempo 2 (s) Tiempo 3 (s)
Tiempo
medio (s)
Altura (m)
4.6 220 20 380 6.10 6.33 6.10 6.18 0.05
4.6 220 20 380 12.29 12.62 12.27 12.39 0.10
4.6 220 20 380 18.87 19.02 18.60 18.83 0.15
4.6 220 20 380 25.01 25.17 25.17 25.12 0.20
4.6 220 20 380 31.45 31.80 31.46 31.57 0.25
4.6 220 20 380 38.08 33.36 37.97 36.47 0.30

16. Ejemplo de Cálculos
Arreglo del sistema:
∆𝑧 = 𝑧2 − 𝑧1 = 1.215 − 0 = 1.215 𝑚

17. Cálculo del Caudal entre los
puntos (1) y (2)
𝑸 =
𝑽
𝒕
=
𝒉 × 𝑨𝒕𝒂𝒏𝒒𝒖𝒆
𝒕
Donde:
Q: caudal (m3/s)
h: altura media del nivel del tanque (m)
Atanque: Área de la sección transversal del tanque (m2)
t: tiempo promedio (s)
𝑄1 =
𝑣
𝑡
=
0.39𝑚2
× 0.05𝑚
4.88𝑠
= 3.996𝑥10−3
𝑚3
𝑠
<> 14.385
𝑚3
ℎ

18. Determinación de las áreas y velocidades
de succión y descarga
𝒗=
𝑄
𝐴𝑟𝑒𝑎
Donde:
Q: caudal entre los puntos de succión y descarga (m3/s)
Di: diámetro interno de los puntos de succión y descarga (m)
𝐴𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 =
𝜋 𝑥 𝐷𝑖−𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛
2
4
=
𝜋 𝑥 (0.0525𝑚)2
4
= 2.165 𝑥 10−3
𝑚2
𝐴𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 =
𝜋 𝑥 𝐷𝑖−𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
2
4
=
𝜋 𝑥 (0.04089𝑚)2
4
= 1.313 𝑥 10−3
𝑚2

19. Velocidad de succión:
𝒗𝒔𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 =
𝑄
𝐴𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛
2 =
3.996 𝑥 10−3 𝑚3
𝑠
2.165 𝑥 10−3𝑚2
= 1.846 𝑚/𝑠
Velocidad de descarga:
𝒗𝒅𝒆𝒔𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 =
𝑄
𝐴𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
2 =
3.996 𝑥 10−3 𝑚3
𝑠
1.313 𝑥 10−3𝑚2
= 3.043 𝑚/𝑠

20. Cálculo del Reynolds y el factor de fricción de
Darcy para la succión y la descarga:
𝑅𝑒 =
𝐷𝑖 𝑥 𝑣 𝑥 𝜌
𝜇
A temperatura de 21°C:
𝜌𝐻2𝑂 = 998
𝑘𝑔
𝑚3
𝜇𝐻2𝑂 = 0.0009815
𝑘𝑔
𝑚. 𝑠
Para succión:
𝑅𝑒 =
𝐷𝑖−𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑥 𝑣𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑥𝜌𝐻2𝑂
𝜇𝐻2𝑂
=
0.0525𝑚 𝑥 1.846
𝑚
𝑠
𝑥 998
𝑘𝑔
𝑚3
0.0009815
𝑘𝑔
𝑚. 𝑠
= 98536.4
Para descarga:
𝑅𝑒 =
𝐷𝑖−𝑑𝑒𝑠𝑐 𝑥 𝑣𝑑𝑒𝑠𝑐 𝑥𝜌𝐻2𝑂
𝜇𝐻2𝑂
=
0.04089𝑚 𝑥 3.043
𝑚
𝑠
𝑥 998
𝑘𝑔
𝑚3
0.0009815
𝑘𝑔
𝑚. 𝑠
= 126514.78

21. Teniendo las velocidades y el Reynolds de succión y descarga procedemos a
reemplazar en la ecuacion de Colebrook-White para determinar el factor de
fricción de Darcy:
1
𝑓𝐷
= −2 𝑙𝑜𝑔
𝑒 𝐷
3.7
+
2.51
𝑅𝑒 𝑥 𝑓𝐷
Donde:
Re: Número de Reynolds
𝑒 𝐷: Rugosidad relativa
𝑓𝐷: Factor de fricción de Darcy
Para succión:
1
𝑓𝐷
= −2 𝑙𝑜𝑔
0.000914
3.7
+
2.51
98536.4 𝑥 𝑓𝐷
𝑓𝐷−𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = 0.014877
Para descarga:
1
𝑓𝐷
= −2 𝑙𝑜𝑔
0.00143
3.7
+
2.51
126514.78 𝑥 𝑓𝐷
𝑓𝐷−𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 0.016438

22. Cálculo de las pérdidas por
fricción (ℎ𝑓)
 Utilizamos para ello la ecuación de Darcy:
ℎ𝑓 = 𝑓𝐷 𝑥
𝐿 𝑥 𝑣2
)
𝐷𝑖 𝑥 (2 𝑥 𝑔
Para succión:
ℎ𝑓−𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑓𝐷−𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑥
𝐿𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑥 𝑣𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛
2
𝐷𝑖−𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑥 (2 𝑥 𝑔)
ℎ𝑓−𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = 0.014876 𝑥
0.26𝑚 𝑥 1.846
𝑚
𝑠
2
0.0525𝑚 𝑥 2 𝑥 9.81
𝑚
𝑠2
= 0.01279𝑚

23. Para descarga:
ℎ𝑓−𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 𝑓𝐷−𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑥
𝐿𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑥 𝑣𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
2
𝐷𝑖−𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑥 (2 𝑥 𝑔)
ℎ𝑓−𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 0.016438 𝑥
0.26𝑚 𝑥 3.043
𝑚
𝑠
2
0.04089𝑚 𝑥 2 𝑥 9.81
𝑚
𝑠2
= 0.2305𝑚
ℎ𝑓𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 0.01279 + 0.2305 = 0.24329𝑚

24. Cálculo de las presiones absolutas de
succión y descarga:
Para succión:
𝑃𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛= 𝑃𝑎𝑡𝑚 − 𝑃𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜
Para descarga:
𝑝𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎= 𝑃𝑎𝑡𝑚 + 𝑃𝑚𝑎𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎
𝑝𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛= 756𝑚𝑚𝐻𝑔 𝑥
101325 𝑃𝑎
760𝑚𝑚𝐻𝑔
− 4𝑖𝑛𝐻𝑔 𝑥
3386.4 𝑃𝑎
1 𝑖𝑛𝐻𝑔
= 87246.1 𝑃𝑎
𝑃𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎= 756𝑚𝑚𝐻𝑔 𝑥
101325 𝑃𝑎
760𝑚𝑚𝐻𝑔
+ 5.5𝑝𝑠𝑖 𝑥
6894.76𝑃𝑎
1𝑝𝑠𝑖
= 138712.9 𝑃𝑎

25. Cálculo de la carga de la bomba
centrífuga:
𝐻 =
𝑝2 − 𝑝1
𝛾
+ ℎ2 − ℎ1 +
𝑣2
2
− 𝑣1
2
2𝑔
+ ℎ𝐿
𝐻𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 =
𝑝𝑑𝑒𝑠 − 𝑝𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛
𝛾
+ 𝑧2 − 𝑧1 +
𝑣𝑑𝑒𝑠
2 − 𝑣𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛
2
2𝑔
+ ℎ𝑓𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝛾𝐻2𝑂 21°𝐶 = 9790.38
𝑁
𝑚3
𝐻𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 =
138712.9𝑃𝑎 − 87246.1𝑃𝑎
9790.38
𝑁
𝑚3
+ 1.215𝑚 − 0 +
3.0432
− 1.8462
2 𝑥 9.81
𝑚
𝑠2
+ 0.24329𝑚 = 7.0134m

26. Cálculo de la eficiencia de la bomba:
Potencia aplicada al eje
Donde el coseno del ángulo de fase θ: cosθ = 0.8
𝑃𝑒𝑗𝑒 = 𝑉𝑥𝐼𝑥𝑐𝑜𝑠𝜃 = 220𝑉 𝑥 5.2𝐴 𝑥 0.8
𝑃𝑒𝑗𝑒 = 915.2 𝑊
Potencia útil
𝑃ú𝑡𝑖𝑙 = 𝜌𝐻2𝑂 𝑥 𝑄𝑚 𝑥 𝐻 𝑥 𝑔 = 998
𝑘𝑔
𝑚3
3.848 𝑥 10−3
𝑚3
𝑠
𝑥 7.013𝑚 𝑥 9.81
𝑚
𝑠2
𝑃ú𝑡𝑖𝑙 = 262.48𝑊
Eficiencia de la bomba:
𝜂 =
𝑃ú𝑡𝑖𝑙
𝑃𝑒𝑗𝑒
=
262.48𝑊
915.2𝑊
𝜂 = 0.29

27. Cálculo del NPSHdisponible y NPSHrequerido
Cálculo de las pérdidas por fricción ℎ𝑓 = 𝑓𝐷−𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛𝑥
𝐿1−2
𝐷𝑖−𝑠𝑢𝑐
𝑥
𝜐𝑠𝑢𝑐𝑐
2
2𝑥𝑔
+
𝑘 𝑥 𝜐𝑠𝑢𝑐𝑐
2
2𝑥𝑔
Donde:
𝑓𝐷−𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛: Factor de Darcy en la etapa de succión (Tabla N°12)
𝐿1−2: Longitud entre los puntos (1) y (2) = 0.26m (Tabla N°2)
𝐷𝑖−𝑠𝑢𝑐: Diámetro interno de la tubería de succión (m) (Tabla N°2)
𝑘: Sumatoria de coeficientes de pérdida por tuberías y accesorios (Tabla
N°5)
𝑣𝑠𝑢𝑐𝑐: Velocidad de succión media (m/s) (Tabla N°12)
g: Aceleración de la gravedad (m/s2)

28. ℎ𝑓 = 0.014890𝑥
0.26𝑚
0.0525𝑚
1.78
𝑚
𝑠
2
2𝑥9.81
𝑚
𝑠2
+
2.85 1.78
𝑚
𝑠
2
2𝑥9.81
𝑚
𝑠2
= 0.4707𝑚
𝑝𝑣𝑎𝑝 𝐻2𝑂 𝑎 21°𝐶 = 2493.128 𝑃𝑎
𝑝𝑎𝑡𝑚 = 756𝑚𝑚𝐻𝑔 <> 100791.7𝑃𝑎
𝑁𝑃𝑆𝐻𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒 =
100791.7𝑃𝑎 − 2493.128𝑃𝑎
9790.38
𝑘𝑔
𝑚2𝑠2
−
1.78
𝑚
𝑠
2
2𝑥9.81
𝑚
𝑠2
− 1.215𝑚 − 0.4707𝑚 = 9.149𝑚
Cálculo del NPSHrequerido: 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑟𝑒𝑞 = 0.00125 𝑄 𝑥 𝑅𝑃𝑀 0.67
Donde:
Q: caudal medio de operación de la bomba = 0.003848 m3/s (Tabla N°11)
RPM: frecuencia de giro del eje de la bomba = 3450 rpm (Tabla N°4)

29. 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑟𝑒𝑞 = 0.00125 0.003848
𝑚3
𝑠
𝑥 3450𝑟𝑝𝑚
0.67
= 1.658 𝑚
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.003 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034 0.0035 0.0036 0.0037 0.0038 0.0039
H
(m)
Q (m3/s)
H vs Q
Gráfica N°1: Carga hidrostática en función del caudal promedio.

30. Gráfica N°2: Eficiencia de la bomba en función del caudal promedio.

31. 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.0025 0.0027 0.0029 0.0031 0.0033 0.0035 0.0037 0.0039 0.0041
NPSHr,
NPSHd
Q (m3/s)
NPSHr , NPSHd vs Q
NPSHr NPSHd
Gráfica N°3: NPSHd y NPSHr en función del caudal promedio.

32. Gráfica N°4: Curva característica de la bomba

33. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
 Se observa de la Gráfica N°3 que todos los valores de NPSHd son mucho mayores que
los valores de NPSHr, esto nos indica que no existe cavitación al momento de operar la
bomba centrífuga.
 Se observa de la Gráfica N°2 que los valores de eficiencia de la bomba son
inversamente proporcionales a los valores de caudal, para un caudal de 0.003135 m3/s
se obtiene una eficiencia máxima de 35%, se deduce que la potencia requerida para
accionar el eje de la bomba a este caudal, será la más óptima con la finalidad de
reducir costos en energía eléctrica.
 Se observan en las gráficas diversos puntos que no siguen la tendencia de las curvas,
esto es debido a errores sistemáticos que siempre existen al momento de realizar la
experiencia o al manipular medidores como manómetros o vacuómetros que podrían
no estar calibrados correctamente.

34. CONCLUSIONES
 La potencia suministrada al eje de la bomba es menor a la potencia útil, la
potencia suministrada al eje siempre presentará pérdidas, mientras que la
útil es únicamente para impulsar al fluido. La potencia útil promedio para
esta experiencia fue de 277.4W, mientras que la potencia suministrada al
eje fue de 862.4W
 El valor del NPSHd debe permanecer mayor al del NPSHr con la finalidad
que la bomba no presente daños en los álabes del rotor y así permitir su
uso prolongado, reduciendo costos en mantenimiento o costos de
adquisición.
 La eficiencia de la bomba centrífuga alcanza un punto máximo y luego
desciende a medida que aumenta el caudal, esta eficiencia máxima, es la
óptima para condiciones de operación.

35. RECOMENDACIONES
 Se debe evitar la entrada de aire a la bomba centrifuga por lo cual es
recomendable apagar el equipo de la siguiente forma; cerrar la descarga,
luego la succión y al final se apaga la bomba.
 Es importante observar la constancia en las lecturas de los manómetros,
para un caudal determinado ya que esto nos garantizará la ausencia de
fuga en la instalación de la bomba
 Se recomienda verificar limpieza de las tuberías del equipo, así como
también la del agua del tanque, ya que se pueden formar incrustaciones
en los tubos que pueden generar mayores pérdidas por fricción que las
estimadas de forma teórica
 Evite estrangular la succión de la bomba para regular el caudal, esto
puede originar cavitación

36. BIBLIOGRAFÍA
 Yunus A. Cengel & John M. Cimbala. (2006). Mecánica de Fluidos:
Fundamentos y Aplicaciones (1a Ed., pp. 738, 755). México, D.F.: McGraw-
Hill Interamericana.
 Yunus A. Cengel & John M. Cimbala. (2006). Mecánica de Fluidos:
Fundamentos y Aplicaciones (1a Ed., pp. 746,). México, D.F.: McGraw-Hill
Interamericana.
 Munson, Young, Okiishi, Huebsch (2009). Fundamentals of Fluid Mechanics
(6ta edición, p., 659-660). Editorial John Wiley & Sons, Inc.