Informe hidraulicas 1 oficial

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA
INGENIERIA MECANICA- ELECTROMECANICA
MÁQUINAS HIDRÁULICAS Y NEUMÁTICAS MEC 2253 “A”
Jefe de Lab.: Ing. Carlos A. Flores Castillo 1
1. INTRODUCCIÓN
Para determinar el comportamiento de una bomba centrifuga se recurre al ensayo elemental
de una bomba en el cual, manteniéndose constante el número de revoluciones n, se varía el
caudal Q cerrando progresivamente la válvula de paso en el ramal de impulsión,
obteniéndose experimentalmente las curvas:
En las instalaciones más corrientes la bomba acoplada a un motor eléctrico está destinada a
rotar a velocidad constante. Sin embargo, es frecuente que, aunque la bomba gire a
revoluciones constantes, el proceso necesita más o menos caudal, lo que puede
conseguirse abriendo o cerrando la válvula de paso en el ramal de impulsión, pero
implícitamente se ha cambiado las condiciones de funcionamiento lo que lleva a un punto de
desempeño distinto al supuesto, durante la selección.
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
 Determinar los parámetros teóricos y parámetros medibles de la bomba centrifuga, y
estimar los rangos de funcionamiento para una operación optima.
 Comparación de los resultados técnicos del fabricante y los resultados obtenidos en el
experimento.
 Hacer buen uso de los instrumentos y equipos utilizados en el desarrollo del presente
laboratorio.
3. MARCO TEORICO
3.1. DESCRIPCION DE LA BOMBA CENTRIFUGA (BC)
La bomba es una máquina que absorbe energía mecánica y restituye energía hidráulica. La
bomba centrífuga, lo mismo que cualquier otra bomba sirve para producir una ganancia en
carga estática en un fluido procedente de una energía mecánica que se puesto en su eje por
medio de un motor eléctrico.
La bomba centrífuga es una turbo máquina de tipo radial con flujo de adentro hacia fuera
presentando por lo general un área de paso de agua relativamente reducida en relación con
el diámetro del rotor o impulsor, con objeto de obligar al fluido a hacer un recorrido radial
largo y aumentar la acción centrífuga.
.
3.2. CLASIFICACION
Se pueden considerar dos grandes grupos: Dinámicas (Centrífugas, Periféricas y
Especiales) y de Desplazamiento Positivo (Reciprocantes y Rotatorias).
(1,1)

3.2.1. BOMBAS DINÁMICAS
3.2.1.1. BOMBAS CENTRIFUGAS
Son aquellas en que el fluido ingresa a ésta por el eje y sale siguiendo una trayectoria
periférica por la tangente.
3.2.1.2. 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.
3.2.2. 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 éstas máquinas también se les denomina Volumétricas.
3.2.2.1. 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.
3.2.2.2. BOMBA ROTATORIA
Llamadas también rotoestáticas, 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.
3.3. BOMBA CENTRIFUGA
Es una máquina que sirve para transportar líquidos y cosiste de una pieza rotatoria llamada
impulsor dispuesto dentro de una carcaza, el cual imparte energía al fluido por la fuerza
centrifuga. Esta máquina consta de- dos elementos principales: Un elemento giratorio

incluyendo un impulsor y una flecha y un elemento estacionario compuesto por una carcaza,
estoperol y chumaceras.
Las bombas centrifugas se dividen en tres clases: de flujo radial, mixto y axial.
3.3.1. BOMBAS CENTRIFUGAS DE FLUJO RADIAL
En estas bombas el liquido entra por el centro del impulsor y fluye radialmente a la periferia,
la carga se desarrolla por la acción de la fuerza centrifuga del impulsor. Para bombas con
impulsores de simple succión tienen una velocidad especifica menor de 4,200 y con
impulsores de doble succión una velocidad especifica menor de 6,000.
3.3.2. BOMBAS CENTRIFUGAS DE FLUJO MIXTO
En estas bombas el liquido entra axialmente y descarga en dos direcciones axial y radial, la
carga se desarrolla en parte por la acción de la fuerza centrifuga y en parte por la acción de
la carcaza tipo voluta, que tiene como objeto reducir la velocidad del liquido por un aumento
gradual del área. Estas bombas tienen generalmente impulsores de simple succión aunque
también los hay con doble, tienen una velocidad específica de 4,200 a 9,000.
3.3.3. BOMBAS CENTRIFUGAS DE FLUJO AXIAL
En estas bombas el líquido entra axialmente y descarga axialmente, la carga se desarrolla
por la acción impelente de golpeo de las aspas del impulsor sobre el líquido. Estas bombas
tienen un impulsor de simple succión con una velocidad específica mayor de 9,000.
Las bombas centrifugas se subdividen en TIPOS de acuerdo al número de pasos:
Bombas de un paso; en este tipo la carga total la desarrolla un impulsor.
Bombas de paso múltiple, las de este tipo tienen dos o más impulsores actuando en serie
en una misma flecha en la carcaza.
3.4. CAVITACIÓN EN LAS BOMBAS
Un factor importante para el funcionamiento satisfactorio de una bomba es evitar la
cavitación, tanto para obtener un buen rendimiento como para evitar daños en el impulsor.
Cuando un líquido pasa por el impulsor de una bomba, se produce un cambio de presión. Si
la presión absoluta de un líquido cae por debajo de s presión de vapor, se producirá
cavitación. Las zonas de vaporización obstruyen el flujo limitando la capacidad de la bomba.
Cuando el fluido avanza a una zona de mayor presión, las burbujas colapsan y su implosión
puede producir un picado del impulsor la cavitación suele producirse con más frecuencia
cerca de la salida (periferia) de los impulsores de flujo radial y mixto, donde se alcanzan las
velocidades mayores. También puede aparecer en la aspiración del impulsor, donde las
presiones son menores. En el caso de las bombas de flujo axial, l parte más vulnerable a la
cavitación es el extremo de los álabes.
Para las bombas se define el parámetro de cavitación como
(3,4,1)
Para evitar que se produzca cavitación, la bomba debe funcionar de manera que s sea
mayor que s c. Esto puede conseguirse seleccionando el tipo, tamaño de bomba y la

velocidad de funcionamiento adecuados, y situando la bomba en el punto y a la elevación
correcta dentro del sistema.
La expresión para s indica que s tenderá a ser pequeño (por lo que existirá la posibilidad de
cavitación) en las siguientes situaciones: a) grandes alturas de bombeo; b) presión
atmosférica; c) grandes valores de ge, es decir, cuando la bomba se encuentra a una
elevación relativamente grande comparada con la elevación de la superficie del agua del
depósito; e)valores grandes de presión de vapor, es decir, altas temperaturas y/o bombeo
de líquidos muy volátiles como gasolina.
La cavitación ocurre cuando la presión absoluta dentro de un impulsor cae por debajo de la
presión del vapor del líquido y se forman burbujas de vapor. Estos se contraen mas adelante
en los álabes del impulsor cuando llegan a una región de dispersión mas alta. La (MPS) r
mínima para una capacidad y velocidad dadas se define como la diferencia entre la carga
absoluta de succión y la presión de vapor del líquido bombeado a la temperatura de bombeo
y que es necesario para evitar la cavitación.
La cavitación de la bomba se nota cuando hay uno o mas de las siguientes señales: ruido,
vibración, caída en la curva de capacidad de carga y eficiencia, con el paso del tiempo, por
los daños en el impulsor por picaduras y erosión. Como todas estas señales son inexactas,
se hizo necesario aplicar ciertas reglas básicas para establecer cierta uniformidad en la
detección de la cavitación.
3.5. PARTES CONSTITUTIVAS DE UNA BOMBA CENTRIFUGA
Una bomba está constituida de las siguientes partes
a) Una tubería de aspiración, que concluye prácticamente en la brida de aspiración.
b) El impulsor o rodete, formado por un conjunto de álabes que pueden adoptar diversas
formas, según la misión a que vaya a ser destinada la bomba, los cuales giran dentro de una
carcasa circular. Elrodete es accionado por un motor y va unido solidariamente al eje, siendo
la parte móvil de la bomba.El líquido penetra axialmente por la tubería de aspiración hasta la
entrada del rodete, experimentando un cambio de dirección más o menos brusco, pasando a
radial, (en las centrífugas), o permaneciendo axial, (en las axiales), acelerándose y
absorbiendo un trabajo.Los álabes del rodete someten a las partículas de líquido a un
movimiento de rotación muy rápido, siendo proyectadas hacia el exterior por la fuerza
centrífuga, creando una altura dinámica de forma que abandonan el rodete hacia la voluta a
gran velocidad, aumentando también su presión en el impulsor según la distancia al eje. La
elevación del líquido se produce por la reacción entre éste y el rodete sometido al
movimiento de rotación.
c) La volutaes un órgano fijo que está dispuesta en forma de caracol alrededor del rodete, a
su salida, de tal manera que la separación entre ella y el rodete es mínima en la parte
superior, y va aumentando hasta que las partículas líquidas se encuentran frente a la
abertura de impulsión. Su misión es la de recoger el líquido que abandona el rodete a gran
velocidad, cambiar la dirección de su movimiento y encaminarle hacia la brida de impulsión
de la bomba. La voluta es también un transformador de energía, ya que frena la velocidad
del líquido, transformando parte de la energía dinámica creada en el rodete en energía de
presión, que crece a medida que el espacio entre el rodete y la carcasa aumenta, presión

que se suma a la alcanzada por el líquido en el rodete. En algunas bombas existe, a la
salida del rodete, una corona directriz de álabes que guía el líquido antes de introducirlo en
la voluta.
d) Una tubería de impulsión, instalada a la salida de la voluta, por la que el líquido es
evacuado a lapresión y velocidad creadas en la bomba.
Fig. 3,1 Bomba centrifuga disposición, esquema y perspectiva
3.6. USO DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS
Las bombas centrífugas, debido a sus características, son las bombas que más se aplican
en la industria. Las razones de estas preferencias son las siguientes:
a. Son aparatos giratorios.
b. No tienen órganos articulados y los mecanismos de acoplamiento son muy sencillos.
c. La impulsión eléctrica del motor que la mueve es bastante sencilla.
d. Para una operación definida, el gasto es constante y no se requiere dispositivo
regulador.
e. Se adaptan con facilidad a muchas circunstancias.
Aparte de las ventajas ya enumeradas, se unen las siguientes ventajas económicas:
a. El precio de una bomba centrífuga es aproximadamente ¼ del precio de la bomba de
émbolo equivalente.
b. El espacio requerido es aproximadamente 1/8 del de la bomba de émbolo equivalente.
c. El peso es muy pequeño y por lo tanto las cimentaciones también lo son.
d. El mantenimiento de una bomba centrífuga sólo se reduce a renovar el aceite de las
chumaceras, los empaques del presa-estopa y el número de elementos a cambiar es muy
pequeño.

3.7. RENDIMIENTO DE LAS BOMBAS
Cuando un líquido fluye a través de una bomba, sólo parte de la energía comunicada por el
eje del impulsor es transferida el fluido. Existe fricción en los cojinetes y juntas, no todo el
líquido que atraviesa la bomba recibe de forma efectiva la acción del impulsor, y existe una
pérdida de energía importante debido a la fricción del fluido. Ésta pérdida tiene varias
componentes, incluyendo las pérdidas por choque a la entrada del impulsor, la fricción por el
paso del fluido a través del espacio existente entre las palas o álabes y las pérdidas de
alturas al salir el fluido del impulsor. El rendimiento de una bomba es bastante sensible a las
condiciones bajo las cuales esté operando. El rendimiento h de una bomba viene dado por
(3,7,1)
Donde g, Q y h se definen de forma habitual; T es el par ejercido por el motor sobre el eje de
la bomba y w el régimen de giro del eje en radianes por segundos.
3.8. RENDIMIENTO MECÁNICO
Es la eficiencia relacionada con las pérdidas de energía útil, debidas al rozamiento en el
cojinete, prensa-estopas y el rozamiento del fluido en los espacios entre la cubierta del
rodete y la carcasa de la máquina, llamado rozamiento del disco y se define para una bomba
centrifuga como:
(3,8,1)
3.8.1. RENDIMIENTO HIDRÁULICO
Se define en términos de la relación entre el trabajo específico ideal de la máquina y el real
del rodete, el trabajo específico ideal de la máquina se calcula basado en las condiciones
totales o estáticas.
(3,8,2)
3.8.2. RENDIMIENTO VOLUMETRICO
La eficiencia volumétrica, podría definirse por :
(3,8,3)
Donde QL, es el flujo perdido por fugas en la bomba.
3.8.3. RENDIMIENTO TOTAL
Redefine en términos de la relación entre la potencia eléctrica suministrada a la máquina y la
potencia hidráulica entregada por ésta.
(3,8,4)

3.9. EFECTO DE LA VISCOSIDAD
Las bombas centrífugas también se utilizan para bombear líquidos con viscosidades
diferentes a las del agua. Al aumentar la viscosidad, la curva altura caudal se hace mas
vertical y que la potencia requerida aumenta. La línea discontinua indica los puntos de
máximos rendimiento para cada curva. Se observa que tanto la altura como el caudal
disminuyen en el punto de máximo rendimiento.
Dos de las principales pérdidas en una bomba centrífuga son por fricción con el fluido y
fricción con el disco. Estas pérdidas varían con la viscosidad del líquido de manera que la
carga – capacidad de salida, así como de la toma mecánica difiere de los valores que se
obtienen cuando se maneja agua.
Es necesario, sin embargo, conocer las tres unidades diferentes que pueden encontrarse
para describir la viscosidad de un líquido en especial:
1. Segundos Saybolt Universal, o SSU
2. Centistokes – que define la viscosidad cinemática.
3. Centiposes – que definen la viscosidad absoluta.
Se han hecho muchas pruebas experimentales para determinar el efecto de la viscosidad
del líquido en el funcionamiento de diversas bombas centrífugas. Aun con datos muy
extensos sobre el efecto de la viscosidad.
Es difícil predecir con precisión el funcionamiento de una bomba cuando maneje un fluido
viscoso de su comportamiento cuando emplea agua fría.
Cuando se aplican bombas ordinarias de agua fría para usarse en el bombeo de líquidos
viscosos, se debe tener cuidado para asegurarse de que el diseño de la flecha es lo
bastante fuerte para la potencia necesaria, que puede ser un considerable esfuerzo en los
caballos de fuerza al freno para agua fría, aunque pueda ser el peso específico del líquido
menor que el del agua.
3.10. ELEMENTOS AUXILIARES RELATIVOS A LA INSTALACIÓN DE BOMBAS
CENTRÍFUGAS
3.10.1. ALINEACIÓN BOMBA – MOTOR
Es necesario conseguir la correcta alineación de los ejes del motor y de la bomba. Estos
ejes se unen generalmente mediante manguitos de acoplamientos elásticos, por lo que las
paredes de estos acoplamientos son unas buenas referencias para la alineación siendo
necesario lograr una separación constante entre los platos a lo largo de todo su perímetro y
la correcta alineación de las paredes de los mismos en todos sus puntos. La alineación
debe ser verificada antes de la puesta en marcha del equipo, incluso en el caso de haber
recibido bomba y motor acoplados del fabricante. En el caso de bombas que trabajan con
fluidos calientes, la alineación, así como la separación de las mitades de los manguitos ha
de verificarse a la temperatura de trabajo. Asimismo debe verificarse la alineación después
de haber acoplado la bomba a la tubería para corregir posibles desviaciones causadas por
la influencia de esfuerzos originados por deficiencias en la instalación de las tuberías.
3.10.2. ESFUERZOS Y MOMENTOS SOBRE BRIDAS
Cuando una bombas está transportando líquidos a altas o bajas temperaturas, en que las
tuberías a conectar en las bridas de las bombas van a transmitir esfuerzos sobre éstas,

debido a las tensiones producidas por los cambios térmicos, habrá que delimitar estas
fuerzas para evitar la rotura de las bridas y para que el momento resultante de los esfuerzos
sobre la bomba no produzca un desalineamiento entre el cuerpo de bomba y eje, y que las
tolerancia de las partes móviles respectos a fijas permanezcan dentro de límites razonables.
Por otro lado, un ligero desplazamiento lateral de la bomba respecto a su accionamiento
provocará una deflexión en el acoplamiento con las consiguientes concentraciones de
tensiones nocivas para el sistema.
El constructor da unos esfuerzos admisibles en bridas, así como unos momentos totales
máximos referidos a unos ejes principales que pasan por la bomba. La tuberías a conectar
han de tener un diseño de instalación tal que en ningún instante ejerzan sobre bridas y
cuerpo de bombas unos esfuerzos y momentos, respectivamente, que superen a los
requeridos por el constructor de la máquina.
3.10.3. VÁLVULA DE PIE
Cuando la bomba aspira de un fluido situado por debajo del nivel de su eje es necesario
instalar válvula de pie a la entrada de la tubería de aspiración para evitar el descebado en
los períodos de paro. Hay que poner atención a las pérdidas de carga en dichas válvulas, ya
que pueden reducir importantemente el NPSH disponible.
3.10.4. VÁLVULA DE RETENCION
Es colocada en la impulsión de la bomba evita que pueda circular fluido en sentido contrario
y posibilitan la instalación de bombas en paralelos sin temor a flujos inversos.
3.10.5. VÁLVULAS DE COMPUERTAS
Es generalmente necesario instalarlo en la impulsión y alguna vez en la aspiración, a fin de
poder aislar la bomba del resto de la instalación para repararla o retirarla de su lugar sin
necesidad de descargar toda la tubería.
3.10.6. MANÓMETROS
Deben instalarse en los puntos donde nos interese conocer la presión; son interesante a la
entrada y salida de la bomba, para poder controlar la entrada y salida manométrica que nos
está generando. Hay que cuidar la colocación de estos elementos y hay que asegurarse
que marcan realmente la presión estática.
3.10.7. PURGAS
Para poner en marcha la instalación hay que poder llenar de fluido la bomba y toda la
aspiración, y para ello hace falta poder dejar salir el aire existente en el interior; además, si
por alguna causa entrara aire a la bomba durante el funcionamiento, hay que poder sacarlo.
Por ello, se instala tapones de purga en la parte alta de la voluta de la bomba, y si se
considera conveniente, en los puntos altos de la instalación.
3.10.8. DRENAJES
En el caso de ser necesario, ha de ser fácil vaciar la instalación. Debe preverse cómo
hacerlo y cómo canalizar el fluido saliente. Lo más usual son válvulas o tapones roscados en
los puntos más bajos de la instalación, con accesorios para acoplar mangueras o tuberías
que conduzcan al fluido a sumideros.

3.10.9. CEBADO
Cebar una bomba significa reemplazar el aire, gas o vapor que se encuentre en la parte
interna de esta por el líquido a bombear.
Es absolutamente necesario poder llenar de fluido la bomba para poner la instalación en
marcha. Se ha de prever el suministro del fluido y el punto de introducción en la instalación.
Evidentemente esto no es necesario en bombas sumergidas o autocebantes.
3.10.10. BOMBEO
Es la adición de energía a un líquido por una bomba para ser desplazado de un punto a otro
3.10.11. CAPACIDAD Q
Es el gasto de líquido que puede proporcionar una bomba.
3.10.12. CARGA TOTAL H
Es la energía capaz de proporcionar una bomba a un líquido para ser desplazado de un
punto a otro por las tuberías.
Un balance de energía mecánica entre la brida de succión y la descarga en la bomba
proporciona la ecuación H = Wo = El fabricante denomina a la ecuación anterior
como la carga proporcionada por una bomba y la simboliza por H, variable que se encuentra
reportada en sus gráficas experimentales en función del gasto Q.
3.10.13. PRESION DE BOMBEO
Al funcionar una bomba acoplada a las tuberías, esta tiende a formar un vacío en el seno del
líquido debido a la diferencia de presiones entre la descarga y la succión a esta diferencia
de presiones se le denomina. Presión de bombeo.
3.10.14. TEMPERATURA DE BOMBEO
Es la temperatura a la que se encuentra el líquido entre la succión y la descarga de la
bomba.
3.11. CURVAS CARACTERISTICAS DE LA BC
Las curvas características de una bomba son experimentales y se obtienen fácilmente en un
banco de pruebas, como el representado en la figura se han obtenido manteniendo
constante el número de revoluciones, se han hecho cinco ensayos a diferentes aperturas de
la válvula de impulsión. En cada ensayo, o punto, se miden Hu, Na y ηt., En el gráfico de toma
Q como abscisa y como ordenadas: Hu (primera curva), Na (segunda curva) y ηt (tercera).

Fig.3,2 Diagrama de distribución de energías
Si la bomba está bien escogida para la red, funcionará en el punto nominal (punto N, ηB-max).
Antes de que un sistema de bombeo pueda ser diseñado o seleccionado debe definirse
claramente su aplicación. Así sea una simple línea de recirculación o un gran oleoducto, los
requerimientos de todas la aplicaciones son siempre los mismos, es decir, trasladar líquidos
desde un punto a otro. Entonces, esto obliga a que la bomba y el sistema tengan iguales
características para que este diseño sea óptimo.
La manera de conocer tales características se realiza con la ayuda de las curvas
características de la bomba, las cuales han sido obtenidas mediante ensayos realizados en
un banco de pruebas el cual posee la instrumentación necesaria para medir el caudal,
velocidad de giro, momento de torsión aplicado y la diferencia de presión entre la succión y
la descarga de la bomba,
con el fin de poder predecir el comportamiento de la bomba y obtener el mejor punto de
operación el cual se conoce como PME, variando desde una capacidad igual a cero hasta
un máximo, dependiendo del diseño y succión de la, bomba.
Generalmente este tipo de curvas se obtienen para velocidad constante, un diámetro del
impulsor específico y un tamaño determinado de carcasa, realizando la representación
gráfica de la carga hidráulica (curva de estrangulamiento), potencia absorbida y eficiencia
adiabática contra la capacidad de la bomba.
Estas curvas son suministradas por los proveedores de bombas, de tal manera que el
usuario pueda trabajar según los requerimientos de la instalación sin salir de los intervalos

de funcionamiento óptimo, además de predecir que ocurrirá al variar el caudal manejado,
sirviendo como una gran herramienta de análisis y de compresión del funcionamiento del
equipo.
La curva característica mas importante de una bomba es la que indica la energía por unidad
de peso -salto H (Kgrm/Kgr)- entregada por la misma al liquido bombeado. La forma mas
habitual de graficar el salto es en función del caudal impulsado.
Las otras curvas características importantes son: la potencia consumida por la bomba para
entregar dicha energía H y el rendimiento de esta transferencia de energía, ambas en
función del caudal.
Es importante tener en cuenta que en algunos casos se considera la potencia mecánica que
recibe la bomba y en otros la potencia eléctrica que consume el motor que impulsa la
bomba. La curva de rendimientos indicará' entonces, el que corresponde a la bomba o al
grupo motor - bomba, respectivamente.
La figura 3,3 muestra las características salto - caudal, potencia -caudal y rendimiento –
caudal correspondientes a una bomba centrifuga con número de revoluciones constantes.
Fig. 3,3 Características típicas de bombas centrifugas
Estas curvas dependen del tipo de bomba, del tamaño de la misma y de las condiciones de
succión. Generalmente el salto disminuye y el rendimiento crece hasta un valor máximo,
para luego decrecer, con el aumento del caudal.
3.12. DETERMINACIÓN DEL CAUDAL DE FUNCIONAMIENTO
Teniendo en cuenta que la energía (H) entregada por la bomba es consumida por el sistema
(J), el punto de equilibrio se dará solamente con estos valores igualados y determinará el
caudal de funcionamiento Qf..

Fig. 3,4 curva característica de la bomba
Si se superponen los comportamientos energéticos del sistema y bomba, se obtiene en la
intersección de ambas curvas, el salto y el caudal de funcionamiento, así como la potencia
de accionamiento y por lo tanto el rendimiento asociado.
Para un mismo sistema pueden instalarse distintas bombas con el mismo caudal de
funcionamiento. Es importante el rendimiento y la potencia en cada caso, ya que mayor
consumo en potencia para el mismo caudal significa mayor costo en energía.
Todas las curvas de bombas observadas hasta el momento corresponden número de
revoluciones n = cte. Cuando el motor de accionamiento tiene n como variable (por ejemplo
motor de combustión interna) es posible obtener una variación en el caudal mediante la
variación de n, teniendo en cuenta que también varía la potencia y el salto, según las
ecuaciones siguientes:
(3,12,1)
4. METODO DE EXPERIMENTACION
El presente trabajo fue realizado el día 1 de Septiembre del presente año a horas 10:30 en
el Laboratorio de Maquinas Hidráulicas de la carrera de Ingeniería Mecánica-
Electromecánica aprovechando de toda la instrumentación necesaria dotada en el mismo.

4.1. MATERIAL Y EQUIPO EXPERIMENTAL
 Bomba centrifuga (Equipo Problema)
 Motor eléctrico de accionamiento.
 Convertidor de frecuencia.
 Vacuómetro de Caudal Volumétrico.
 Boquilla o tobera para medir el caudal con salida de manómetros
digitales.
 Tubería de aspiración e impulsión.
 Válvula de bola o esfera para variar el caudal.
 Depósito de agua.
 Termómetros digitales.
4.2. MONTAJE
Nº ELEMENTOS DEL SISTEMA
1 Variadordefrecuencias
2 Contadorvolumétrico (Vacuómetro)
3 Válvulas
4 Motoreléctrico y bomba
5 Manómetrosdigitales
Fig,4,1 Montaje del experimento

4.3. FICHAS TECNICAS
Equipo Nombre:Bomba Nombre:Motor eléctrico
Marca: CityPumps Marca: CityPumps
Industria: Italiana Industria: Italiana
Alcance mínimo: 19 [m] Alcance mínimo: 1.5 [KW]
Alcance máximo: 32 [m] Alcance máximo: 2.2 [KW]
Capacidad mínima:
h=19[m], Q=300[lts/min]
Tensión:220-230 [V]
Capacidad máxima:
32[m], Q=50[lts/min]
Fig,4,2 Bomba
Equipo Nombre:Variadorde frecuencias
Marca: ABB
Industria: USA
Alcance mínimo:48-63 [Hz]
Alcance máximo: 0-500[Hz]
Potencia: 1.5 [KW]
Fig,4,3 Variador de frecuencias
Instrumento Nombre:Contadorvolumétrico
Marca: H2 Olé!
Industria: USA
Capacidad mínima: 1 [lts]
Capacidad máxima: 1000 [lts]
Sensibilidad:0.1[lts]
Fig,4,4 Contador volumétrico
Instrumento Nombre:Manómetrodigital
Marca: Cole-Parmer
Industria: USA
Capacidad mínima: 0.001[Bar]
Capacidad máxima: 100[Bar]
Sensibilidad: 0.001[bar]
Fig,4,5 Manómetro digital

4.4. OPERACIÓN DEL EQUIPO
 Se procede a explicar brevemente el funcionamiento del Banco de
pruebas.
 Se indicaran las consideraciones generales de cada uno de los
instrumentos de medición.
 Uso y descripción.
 Arranque, puesta en marcha y operación
 Operación del convertidor.
 Arranque, operación del equipo y toma de datos.
4.5. OBTENCION Y REGISTRO DE DATOS
Se procede a la toma de datos como se sugiere en la tabla siguiente:
Toma de datos:
Nº
α[º]
V i [lts] V s [lts]
tiempo
[seg]
Presión E
[Bar]
Presión S
[Bar]
1 0 60 90 13,07 0,222 1,29
2 10 130 150 9,3 0,243 1,377
3 20 210 280 9,63 0,232 1,32
4 30 320 350 14,29 0,206 1,403
5 40 380 400 10,46 0,189 1,478
6 50 440 460 13,41 0,145 1,628
7 60 520 540 19,03 0,08 1,842
8 70 560 565 8,41 0,049 1,951
9 80 576 579 13,07 0,031 1,983
10 90 581,85 581,85 0 0,012 2,143
11 80 591,3 592 16,07 0,04 2,051
12 70 575 597 8,52 0,049 1,749
13 60 615 620 5,18 0,066 1,903
14 50 640 650 7,41 0,124 1,825
15 40 670 680 5,62 0,168 1,52
16 30 710 730 10,3 0,204 1,396
17 20 770 790 9,96 0,22 1,362
18 10 820 840 9,96 0,242 1,352
19 0 880 900 9,76 0,245 1,317
Tabla 4,1 Tabla de registro de datos.

4.6. PROCESAMIENTO DE DATOS
Nº vi [m3
] vf [m3
] t [s] Presión E Pa] Presión S [Pa]
1 0,0600±0,0001 0,0900±0,0001 13,0700±0,0100 22200±1000 129000±1000
2 0,1300±0,0001 0,1500±0,0001 9,3000±0,0100 24300±1000 137700±1000
3 0,2100±0,0001 0,2300±0,0001 9,6300±0,0100 23200±1000 132000±1000
4 0,3200±0,0001 0,3500±0,0001 14,2900±0,0100 20600±1000 140300±1000
5 0,3800±0,0001 0,4000±0,0001 10,9600±0,0100 18900±1000 147800±1000
6 0,4400±0,0001 0,4600±0,0001 13,4100±0,0100 14500±1000 162800±1000
7 0,5200±0,0001 0,5400±0,0001 19,0300±0,0100 8000±1000 184200±1000
8 0,5600±0,0001 0,5650±0,0001 8,4100±0,0100 4900±1000 195100±1000
9 0,5760±0,0001 0,5790±0,0001 13,0700±0,0100 3100±1000 198300±1000
10 0,5810±0,0001 0,5810±0,0001 0,0000±0,0100 1200±1000 214300±1000
11 0,5913±0,0001 0,5920±0,0001 16,0700±0,0100 4000±1000 205100±1000
12 0,5950±0,0001 0,5970±0,0001 5,5200±0,0100 4900±1000 174900±1000
13 0,6150±0,0001 0,6200±0,0001 5,1800±0,0100 6600±1000 190300±1000
14 0,6400±0,0001 0,6500±0,0001 7,4100±0,0100 12400±1000 182500±1000
15 0,6700±0,0001 0,6800±0,0001 5,5200±0,0100 16800±1000 152000±1000
16 0,7100±0,0001 0,7300±0,0001 10,3200±0,0100 20400±1000 139600±1000
17 0,7700±0,0001 0,7900±0,0001 9,9600±0,0100 22000±1000 136200±1000
18 0,8200±0,0001 0,8400±0,0001 9,9600±0,0100 24200±1000 135200±1000
19 0,8800±0,0001 0,9000±0,0001 9,7400±0,0100 24500±1000 131700±1000
Tabla 4,2 Tabla de datos en el sistema internacional.
4.7. CALCULOS
a) Ecuación para obtener la altura de la bomba:
𝐻𝑢 =
𝑃 𝑆−𝑃 𝐸
𝜌∗𝑔
(4,6,1)
𝐻𝑢 =
129000 − 22200
1000 ∗ 9,81
𝑯𝒖 = 𝟏𝟎, 𝟖𝟖𝟔𝟖 ± 𝟎, 𝟎𝟏𝟑𝟑𝟒[ 𝒎,𝒄, 𝒂,]
Incertidumbre del Hu
∆𝐻𝑢 = ±√(−
𝑃 𝐸
𝜌∗𝑔
∗ 0,001)
2
+ (
𝑃 𝑆
𝜌∗𝑔
∗ 0,001)
2
(4,6,2)
Para el primer dato se tiene:
∆𝐻𝑢 = ±√(−
22200
1000 ∗ 9,81
∗ 0,001)
2
+ (
129000
1000 ∗ 9,81
∗ 0,001)
2
∆𝑯𝒖 = ±𝟎, 𝟎𝟏𝟑𝟑𝟒

Para hallar el caudal utilizamos la siguiente fórmula:
𝑄 =
𝑉𝑖 −𝑉 𝑓
𝑡
[
𝑚3
𝑠
] (4,6,3)
Para el primer dato remplazamos en la formula:
𝑸 =
𝟎, 𝟎𝟗𝟎𝟎− 𝟎, 𝟎𝟔𝟎𝟎
𝟏𝟑, 𝟎𝟕𝟎𝟎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟑± 𝟏, 𝟖𝟎𝟒𝟐∗ 𝟏𝟎−𝟔 [
𝒎 𝟑
𝒔
]
Incertidumbre del caudal:
△ 𝑄 = ±√(
𝜕𝑄
𝜕𝑉𝑜𝑙𝑓
∗△ 𝑉𝑜𝑙𝐹)
2
+ (
𝜕𝑄
ð𝑉𝑜𝑙𝐼
∗△ 𝑉𝑜𝑙𝐼)
2
+ (
𝜕𝑄
𝜕𝑡
∗△ 𝑡)
2
(4,6,4)
△ 𝑄 = ±√(
𝑉𝑜𝑙𝐼
𝑡
∗ 0,00005)
2
+ (
𝑉𝑜𝑙𝐹
𝑡
∗ 0,00005)
2
+ (
𝑉𝑜𝑙𝐹 − 𝑉𝑜𝑙𝐼
𝑡2 ∗ 0,01)
2
△ 𝑸 = ±𝟏, 𝟖𝟎𝟒𝟐 ∗ 𝟏𝟎−𝟔
b) Fórmula para hallar la potencia de la bomba:
𝑁 𝑢 = 𝑄𝑔𝜌𝐻 𝑢 [𝑘𝑤] (4,6,5)
Remplazando el primer dato:
𝑁 𝑢 = 0,0023 ∗ 9,81 ∗ 1000 ∗ 10,8880
𝑵 𝒖 = 𝟎, 𝟐𝟒𝟒𝟔 ± 𝟑, 𝟓𝟔 ∗ 𝟏𝟎−𝟒 [𝒌𝒘]
Incertidumbre de la potencia de la bomba:
△ 𝑁 𝑢 = ±√((
𝜕𝑁 𝑢
𝜕𝑄
∗△ 𝑄)
2
+ (
𝜕𝑁 𝑢
ð𝐻 𝑢
∗△ 𝐻 𝑢)
2
) (4,6,6)
△ 𝑁 𝑢 = ±√((
0,2446
0,0023
∗ 1,80 ∗ 10−6)
2
+ (
0,2446
10,8868
∗ 0,01334)
2
)
△ 𝑵 𝒖 = ±𝟑, 𝟓𝟔∗ 𝟏𝟎−𝟒

Nº Q [m3
/s] Nu [kw] HU [M,C,A,]
1 0,0023±1,80*10-6
0,2446±3,56*10-4
10,8868±0,0133
2 0,0022±2,55*10-6
0,2438±4,12*10-4
11,5596±0,0142
3 0,0021±2,69*10-6
0,2252±3,96*10-4
11,0907±0,0134
4 0,0021±2,21*10-6
0,2502±4,36*10-4
12,2018±0,0144
5 0,0018±3,02*10-6
0,2346±4,78*10-4
13,1396±0,0152
6 0,0015±2,62*10-6
0,2210±4,56*10-4
15,1172±0,0167
7 0,0011±2,04*10-6
0,1850±3,93*10-4
17,9613±0,0188
8 0,0006±4,78*10-6
0,1122±9,01*10-4
19,3884±0,0199
9 0,0002±3,12*10-6
0,0429±6,71*10-4
19,8981±0,0202
10 -------- ---------- 21,7227±0,0218
11 0,0001±2,60*10-6
0,0125±3,25*10-4
20,4995±0,0209
12 0,0004±7,66*10-6
0,0615±1,17*10-3
17,3292±0,0178
13 0,0010±8,63*10-6
0,1773±1,54*10-3
18,7257±0,0194
14 0,0013±6,42*10-6
0,2295±1,15*10-3
17,3394±0,0186
15 0,0018±9,24*10-6
0,2448±1,28*10-3
13,7818±0,0156
16 0,0019±5,27*10-6
0,2314±7,02*10-3
10,8868±0,0133
17 0,0020±5,89*10-6
0,2293±7,32*10-4
11,5596±0,0142
18 0,0020±6,23*10-6
0,2229±7,63*10-4
11,0907±0,0134
19 0,0021±6,80*10-6
0,2201±7,56*10-4
12,2018±0,0144
Tabla 4,3 Tabla de resultados del caudal, potencias y alturas
Ecuación para hallar la velocidad:
𝑉 =
𝑄
𝐴
(4,6,7)
𝑉 =
0,0023
0,0005
𝑽 = 𝟒, 𝟓𝟒𝟓𝟒 ± 𝟎, 𝟎𝟎𝟑𝟓[ 𝒎/𝒔]
Incertidumbre de la velocidad
△ 𝑉 = ±√(
𝜕𝑉
𝜕𝑄
∗△ 𝑄)
2
(4,6,8)
△ 𝑉 = ±√(
4,5454
0,0023
∗ 1,8042 ∗ 10−6)
2
△ 𝑽 = ±𝟎, 𝟎𝟎𝟑𝟓
Ecuación para hallar el número de Reynols:
𝑅𝑒 =
𝑉∗𝜌∗𝑔∗𝐷
𝜐
(4,6,9)
𝑅𝑒 =
4,5454 ∗ 1000 ∗ 9,8100 ∗ 0,0254
0,0010
𝑹𝒆 = 𝟏𝟏𝟐𝟔𝟑𝟖, 𝟓𝟖𝟎𝟗± 𝟏𝟗, 𝟕𝟓𝟑𝟑

Incertidumbre del número de Reynols:
△ 𝑅𝑒 = ±√(
𝜕𝑅𝑒
𝜕𝑉
∗△ 𝑉)
2
(4,6,10)
△ 𝑅𝑒 = ±√(
112638,5809
4,5454
∗ 0,0035)
2
△ 𝑹𝒆 = ±𝟏𝟗, 𝟕𝟓𝟑𝟑
Sumatoria de los coeficientes de pérdida de carga:
Codos=0.75;T=1.8;valvula de pie=2.5;válvulas de 90º=5;Niple=0.5
∑ 𝐾 = 0.75 ∗ 6 + 1.8 + 2.5 + 5 ∗ 2 + 0.5 ∗ 4 = 20.8000
Calculo del factor de fricción se obtuvo por medio del diagrama de MOODY
𝟎, 𝟎𝟑𝟑𝟎 ± 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟐
Incertidumbre del factor de fricción:
△ 𝑓 = ±√(
𝜕𝑓
𝜕𝑅𝑒
∗△ 𝑅𝑒)
2
(4,6,11)
△ 𝑓 = ±√(
0,0330
112638,5809
∗ 19,7533)
2
△ 𝒇 = ±𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟐
Ecuación para hallar la altura de pérdidas de carga:
𝐻 𝑝 =
𝑉2
2𝑔
(
𝑓∗𝐿
𝐷
+ ∑ 𝐾) (4,6,12)
𝐻 𝑝 =
4,54542
2 ∗ 9,81
(
0,0330 ∗ 2,9000
0,0254
+ 20,8000)
𝑯 𝒑 = 𝟐𝟓, 𝟖𝟕𝟏𝟑 ± 𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟔[ 𝒎]
Incertidumbre de las pérdidas de carga:
△ 𝐻 𝑝 = ±√((
𝜕𝐻 𝑝
𝜕𝑓
∗△ 𝑓)
2
+ (
𝜕𝐻 𝑝
ð𝑉
∗△ 𝑉)
2
) (4,6,13)
△ 𝐻 𝑝 = ±√((
25,8713
0,0330
∗ 0,00002)
2
+ (
25,8713
4,5454
∗ 0,0035)
2
)
△ 𝑯 𝒑 = ±𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟔

Nº Velocidades[m/s] Nº de Reynols Factor de fricción Hp [m]
1 4,5454±0,0035 25240,3097±19,7533 0,0330±0,00003 25,8713±0,0286
2 4,3478±0,0050 23093,2134±26,7671 0,0330±0,00004 23,6705±0,0388
3 4,1502±0,0053 21041,5436±26,9532 0,0330±0,00004 21,5676±0,0391
4 4,1502±0,0044 21041,5436±22,1437 0,0330±0,00003 21,5676±0,0321
5 3,5573±0,0060 15459,0933±25,9369 0,0330±0,00006 15,8456±0,0376
6 2,9644±0,0052 10735,4814±18,7513 0,0330±0,00006 11,0039±0,0272
7 2,1739±0,0040 5800,1329±10,7566 0,0340±0,00006 5,9451±0,0156
8 1,1858±0,0094 1733,6417±13,8113 0,0350±0,00028 1,7770±0,0200
9 0,3953±0,0061 195,2876±3,0465 0,0380±0,00059 0,2002±0,0044
10 ------ ------ ------ --------
11 0,1976±0,0051 51,2610±1,3328 0,0490±0,00127 0,0525±0,0019
12 0,7905±0,0151 777,6029±14,8911 0,0370±0,00071 0,7970±0,0216
13 1,9763±0,0170 4771,3251±41,1765 0,0330±0,00028 4,8906±0,0597
14 2,5692±0,0126 8101,0121±40,0065 0,0340±0,00017 8,3035±0,0580
15 3,5573±0,0182 15315,4110±78,6191 0,0310±0,00016 15,6983±0,1140
16 3,7549±0,0104 17064,3931±47,3312 0,0310±0,00009 17,4910±0,0686
17 3,9526±0,0116 19085,3003±56,2062 0,0300±0,00009 19,5624±0,0815
18 3,9526±0,0123 19085,3003±59,4507 0,0300±0,00009 19,5624±0,0862
19 4,1502±0,0134 21041,5436±68,1345 0,0300±0,00010 21,5676±0,0988
Tabla 4,4 Tabla de resultados de velocidades, Nº de Reynols, factor de fricción y Hp
c) Comportamiento de las perdidas del sistema
Fig,4,6 Perdidas de Hu Vs Q
y = -2E+06x2 - 446.36x + 19.905
0
5
10
15
20
25
0 0.001 0.002 0.003
Hu[m.c.a.]
Q[m3/s]
Hu[m.c.a.]&Q[m3/s]
Hu [m.c.a.]
Poly. (Hu [m.c.a.])

Fig,4,7 Perdidas de Nu Vs Q
Fig,4,8 Perdidas de Hp Vs Q
y = -64022x2 + 253.78x - 0.014
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025
Nu[KW]
Q[m3/s]
Nu [KW]&Q[m3/s]
Nu [KW]
Poly. (Nu [KW])
y = 5E+06x2 - 37.572x + 0.0238
0
5
10
15
20
25
30
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025
Hp[m]
Q[m3/s]
Hp [m]&Q[m3/s]
Hp [m]
Poly. (Hp [m])

Fig,4,9 Perdidas de Hu, Nu, Hp y Q
d) Punto de operación de la bomba
Fig,4,10 Curva característica del fabricante
y = -2E+06x2 - 446.36x + 19.905
y = x + 8E-18
y = 5E+06x2 - 37.572x + 0.0238
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
10.5
11
11.5
12
12.5
13
13.5
14
14.5
15
15.5
16
16.5
17
17.5
18
18.5
19
19.5
20
20.5
21
21.5
22
22.5
23
23.5
24
24.5
25
25.5
26
26.5
27
27.5
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025
Hu[m.c.a.],Nu[KW],Hp[m]
Q[m3/s]
Hu[m.c.a.],Nu[KW],Hp[m]&Q[m3/s]
Series1
Series2
Series3
Series4
Series5
Poly. (Series1)
Poly. (Series4)
Poly. (Series5)

A partir de las curvas halladas en el experimento y comparando con la curva característica
que nos da el fabricante se observa que la potencia máxima se encuentra con la válvula a 0º
de nuestra referencia, también el caudal tiene un máximo alcance en esta posición en la
cual se llega a tener una potencia de:
Nº Q [m3
1 0,0023±1,80*10-6
0,2446±3,56*10-4
10,8868±0,0133
Que si se compara con los datos del fabricante esta en un rango admisible ya que en el
caudal esta a 138 l/min que estaría casi por la mitad del máximo caudal de la bomba y está
trabajando con una potencia baja.
4.8. CONCLUSIONES
 Debemos mencionar que quizá no se obtuvo los resultados esperados, pero que los
valores hallados de las alturas y potencias están en un rango admisible de trabajo de
la bomba, ya que este no trabajo a sus máximos valores teóricos técnicos que
pudieron influenciar en la resolución del trabajo por lo que los resultados obtenidos no
se asemejan a ellos.
 También es necesario mencionar que se pudo conocer instrumentos para la
realización y la comprobación de las curvas características de las bombas, lo cual nos
ayudo mucho en el trabajo se los pudo usar con gran eficiencia como ser: contador
volumétrico, manómetros entre otros los rasgos principales de una bomba.
 Logramos hacer practica de los conocimientos adquiridos en teoría sobre el capítulo
de bombas y sus respectivas curvas características lo que es importante porque una
teoría sin practica no tiene el mismo efecto en el estudio para poder hacerle frente en
un futuro en el que nos veamos obligados a poner en práctica solo teoría.
5. CUESTIONARIO
a) Cuáles son las características principales de un rodete?
El rodete es un tipo de rotor situado dentro de una tubería o un conducto y encargado de
impulsar un fluido. Generalmente se utiliza este término para referirse al elemento móvil de
una bomba centrífuga, pero en ocasiones también se utiliza para referirse al elemento móvil
de turbinas y ventiladores.
Consiste en un disco perpendicular al eje de giro, compuesto por álabes curvados en
dirección contraria al movimiento. Según los esfuerzos que deba soportar y la agresividad
del medio que deba impulsar, el rodete puede estar hecho de aleación metálica, como por
ejemplo acero o aluminio, o de algún polímero, como por ejemplo poliamida.
El rodete va unido solidariamente al eje y es la parte móvil de la bomba. El líquido penetra
axialmente por la tubería de aspiración hasta el centro del rodete, que es accionado por un
motor, experimentando un cambio de dirección más o menos brusco, pasando a radial, (en
las centrífugas), o permaneciendo axial, (en las axiales), adquiriendo una aceleración y
absorbiendo un trabajo. Los álabes del rodete someten a las partículas de líquido a un

movimiento de rotación muy rápido, siendo proyectadas hacia el exterior por la fuerza
centrífuga, de forma que abandonan el rodete hacia la voluta a gran velocidad, aumentando
su presión en el impulsor según la distancia al eje. La elevación del líquido se produce por la
reacción entre éste y el rodete sometido al movimiento de rotación; en la voluta se
transforma parte de la energía dinámica adquirida en el rodete, en energía de presión,
siendo lanzados los filetes líquidos contra las paredes del cuerpo de bomba y evacuados por
la tubería de impulsión. La carcasa, (voluta), está dispuesta en forma de caracol, de tal
manera, que la separación entre ella y el rodete es mínima en la parte superior; la
separación va aumentando hasta que las partículas líquidas se encuentran frente a la
abertura de impulsión; en algunas bombas existe, a la salida del rodete, una directriz de
álabes que guía el líquido a la salida del impulsor antes de introducirlo en la voluta.
RODETE
Costa de una rueda con cucharas alrededor, a las que podemos llamar también alabes y/o
cangilones, sobre las que actúa el chorro inyector. El tamaño y número de cucharas
dependen de las características de la instalación y/o de la velocidad especifica ns. Cuanto
menor sea el caudal y mayor la altura del salto, menor será el diámetro del chorro. Las
dimensiones de la cuchara vienen ligadas directamente por el diámetro del chorro.
Fig.5,1 Dimensiones de la cuchara
Cada vez que va a entrar una cuchara en el campo de acción del chorro sufriría un rechazo,
por lo que a esta se le practica una mella de aproximadamente un 10% mayor a diámetro
del chorro. La cuchara tiene forma elíptica dividida por una cresta afilada en dos partes
simétrica. Al estar dividida en dos la componente axial de la fuerza se contrarresta y de esta

forma no sufren los cojinetes. La longitud de la cuchara es de 2.1 veces el diámetro del
chorro y la anchura de la cuchara es de 2.5 veces el mismo diámetro.
Rodete Pelton
Una noria con palas en forma de escudillas. Una rueda de
arado. Eso puede parecer a lo lejos este peculiar
monumento en pleno Parque Natural de Sierra nevada,
junto al Centro de visitantes El Dornajo.
Me acerco y al leer la placa situada en la peana de piedra,
me entero de que es un "Rodete Pelton" fabricado en el
año 1951 y que entró en funcionamiento en el 1956 en la
central hidroeléctrica de Pampaneira.
Este rodete se ubicaba dentro de una turbina Pelton de
dos chorros de agua con un salto de las mismas de casi
600 metros, con una potencia de 17.800 c.V y con un
caudal de 2.800 litros por segundos.
El rodete pelton tuvo una "vida" de 21.604 horas de
funcionamiento, quedando ahora a modo de "curioso
monumento metálico" en plena naturaleza. Pulsar "L"
impresiona
Fig. 5,2 Rodete Pelton
Rodete de una turbina Kaplan
Se asemeja a la hélice de un barco, al estar formado por un
número determinado de palas, de 2 a 4 para saltos de
pequeña altura y de 5 e 9 cuando los saltos son mayores,
dentro del campo de aplicación de las turbinas Kaplan.
Hemos de hacer constar que si las palas mencionadas
mantienen una inclinación fija, por estar rígidamente unidas al
núcleo del rodete, formando pieza única en un mismo bloque,
por fundición, soldadura o acoplamiento mecánico, la turbina
recibe el nombre de turbina de hélice, cuya instalación es
recomendable en centrales que funcionan con salto y caudal
casi constante y las cargas no sufren grandes variaciones. Se
recurre al procedimiento de acoplamiento mecánico, cuando
las palas han de colocarse con la inclinación correcta en
función de las pruebas hidráulicas que se realicen durante el
montaje, o por preverse su posible adaptación a nuevas
condiciones de salto, caudales, etc.
Solamente se denominan turbinas Kaplan, cuando todas y
cada una de las palas del rodete están dotadas de libertad de movimiento, pudiendo
orientarse, dentro de ciertos límites, girando al unísono y uniformemente sobre sus asientos
Fig. 5,3 Rodete de una
turbina Kaplan

respectivos situados en el núcleo, llamado también cubo del rodete, según ejes radiales del
eje de turbina, adoptando posiciones de mayor o menor inclinación respecto a este último,
según órdenes recibidas del regulador de velocidad
Tanto en el caso de turbinas de hélice como Kaplan, las palas del rodete están situadas a un
nivel más bajo que el distribuidor, de modo que la corriente de agua que fluye por éste,
incide sobre dichas palas en su parte posterior, en dirección paralela al eje de la turbina
Fig. 5,4 Incidencia del agua sobre las palas del rodete en turbinas Kaplan o de hélice
b) Analice el modelo matemático de una bomba centrifuga y explique el
significado físico de sus coeficientes
El modelo matemático de la bomba (Curva Característica) es:
𝐻 = 𝑓(𝑄)
𝐻 = 𝑘1 − 𝑘2 ∗ 𝑄 − 𝑘3 ∗ 𝑄2
Si:
Donde:
𝑉𝑠 = Velocidad de salida
𝑔 = Gravedad
𝛽 = Angulo de obtenido mediante el triangulo de velocides
𝑄 = Caudal
𝐻𝑟−𝑖𝑛𝑡 = Perdidas internas
c) Determine el punto de funcionamiento de la bomba de prueba a apertura
total de la válvula de paso tomando en cuenta el comportamiento
hidráulico de la red de cañerías; realice recomendaciones

Q [m3
0,0023±1,80*10-6
0,2446±3,56*10-4
10,8868±0,0133
Se puede ver que existe una diferencia entre la altura calculada H = 10,8868 [𝑚] por datos
obtenidos y la que se calcula en este punto. Esto debido a las perdidas internas que se
producen en el sistema de cañerías. Además de que la toma de datos no fue exacta por lo
que se produce tal error. En todo caso se recomienda:
 Remplazar el sistema de cañerías por uno con menor rugosidad.
 Realizar controles continuos del mismo para evitar que la rugosidad aumente con el
tiempo.
 Realizar los cuidados de la bomba como verificación del eje libre, cebado de la bomba,
un ramal libre para evitar cavitación y golpe de ariete.
6. BIBLIOGRAFIA
 Claudio Mataix, Mecánica De Fluidos Y Maquinas Hidráulicas, Ediciones Del Castillo
S.A.,1986
 Pedro Fernández Díez, Bombas centrifugas y volumétricas
 http://es.libros.redsauce.net/?pageID=19
 http://www.caballano.com/pelton.htm
 http://usuarios.multimania.es/jrcuenca/Spanish/Turbinas/T-3.1.2.htm

ANEXOS
CARACTERISTICAS DE LA BOMBA

Tipo de singularidad K
Válvula de compuerta totalmente abierta 0,2
Válvula de compuerta mitad abierta 5,6
Curva de 90º 1,0
Curva de 45º 0,4
Válvula de pie 2,5
Emboque (entrada en una tubería) 0,5
Salida de una tubería 1,0
Ensanchamiento brusco (1-(D1/D2)2)2
Reducción brusca de sección (Contracción) 0,5(1-(D1/D2)2)2

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