1. INTRODUCCIÓN
Una bomba es una maquina hidráulica que transforma la energía mecánica
suministrada por un motor de arrastre (eléctrico o de combustión interna) en
energía hidráulica. Dicho de otra manera, una bomba debe suministrar un caudal a
una determinada presión.
Una bomba funciona moviendo el fluido de un tanque de baja presión y empujando
a un nuevo lugar con una mayor presión. Para hacer esto la bomba extrae una
pequeña cantidad de película y lo envía a un compartimiento. Luego cierra la
abertura, abre un pasaje por el lado de alta presión y exprime el líquido del
compartimiento para enviarlo por el pasaje de alta presión. El principio es siempre
el mismo pero los métodos varían muchísimo; y solamente estudiaremos algunos de
los más conocidos

2. OBJETIVOS
 Determinar experimentalmente las curvas características de una bomba
centrifuga.
 Estudiar el funcionamiento de una bomba centrifuga y determinar su
importancia.
 Determinar los aspectos físicos bajo los cuales funcionan las bombas
centrifuga.
 Generar experiencias enriquecedoras en el manejo de bombas centrifugas
y válvulas.
 Conocer y estudiar los cálculos para determinar la presión total, la potencia
del motor y la eficiencia de una bomba.

3. MARCO TEORICO
CONCEPTO DE BOMBA
Las bombas son dispositivos que se encargan de transferir energía a la corriente
del fluido impulsándolo, desde un estado de baja presión estática a otro de mayor
presión. Están compuestas por un elemento rotatorio denominado impulsor, el cual
se encuentra dentro de una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energía es
transmitida como energía mecánica a través de un eje, para posteriormente
convertirse en energía hidráulica. El fluido entra axialmente a través del ojo del
impulsor, pasando por los canales de éste y suministrándosele energía cinética
mediante los álabes que se encuentran en el impulsor para posteriormente
descargar el fluido en la voluta, el cual se expande gradualmente, disminuyendo la
energía cinética adquirida para convertirse en presión estática.
Figura 1. Bombas Hidráulica

4. BOMBA CENTRÍFUGA
Una bomba centrífuga es una máquina que consiste de un conjunto de paletas
rotatorias encerradas dentro de una caja o cárter, o una cubierta o coraza. Se
denominan así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a la
acción centrífuga. Las paletas imparten energía al fluido por la fuerza de esta
misma acción. Así, despojada de todos los refinamientos, una bomba centrífuga
tiene dos partes principales: (1) Un elemento giratorio, incluyendo un impulsor y
una flecha, y (2) un elemento estacionario, compuesto por una cubierta, estoperas
y chumaceras. En la figura 2 se muestra una bomba centrífuga.
FUNCIONAMIENTO
El flujo entra a la bomba a través del centro o ojo del rodete y el fluido gana
energía a medida que las paletas del rodete lo transportan hacia fuera en
dirección radial. Esta aceleración produce un apreciable aumento de energía de
presión y cinética, lo cual es debido a la forma de caracol de la voluta para
generar un incremento gradual en el área de flujo de tal manera que la energía

5. cinética a la salida del rodete se convierte en cabeza de presión a la salida.
Figura 3. Principio de funcionamiento de una bomba centrífuga
PARTES DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA:
Carcasa. Es la parte exterior protectora de la bomba y cumple la función de
convertir la energía de velocidad impartida al líquido por el impulsor en energía de
presión. Esto se lleva a cabo mediante reducción de la velocidad por un aumento
gradual del área.
Impulsores. Es el corazón de la bomba centrífuga. Recibe el líquido y le imparte
una velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba.

6. Anillos de desgaste. Cumplen la función de ser un elemento fácil y barato de
remover en aquellas partes en donde debido a las cerradas holguras entre el
impulsor y la carcasa, el desgaste es casi seguro, evitando así la necesidad de
cambiar estos elementos y quitar solo los anillos.
Estoperas, empaques y sellos. la función de estos elementos es evitar el flujo
hacia fuera del líquido bombeado a través del orificio por donde pasa la flecha de
la bomba y el flujo de aire hacia el interior de la bomba.
Flecha. Es el eje de todos los elementos que giran en la bomba centrífuga,
transmitiendo además el movimiento que imparte la flecha del motor.
Cojinetes. Sirven de soporte a la flecha de todo el rotor en un alineamiento
correcto en relación con las partes estacionarias. Soportan las cargas radiales y
axiales existentes en la bomba.
Bases. Sirven de soporte a la bomba, sosteniendo el peso de toda ella.
CARGA DE SUCCIÓN Y ELEVACIÓN DE SUCCIÓN Y ALGUNAS
CONDICIONES DE SUCCIÓN.
Elevación de succión. Es la suma de la elevación estática de succión, de la carga
de fricción de succión total y de las pérdidas de admisión (la elevación de succión
es una carga de succión negativa).
Carga de succión. Es la carga estática de succión menos la carga de fricción
total y las pérdidas de admisión, más cualquier presión que se encuentre en la
línea de succión. Es una presión negativa (hay vacío) y se suma algebraicamente a
la carga estática de succión del sistema.
Condiciones de succión. Por lo que respecta al líquido, se tomará en cuenta la
influencia de su presión sobre la succión.
Presión de vapor. Si un líquido se encuentra a una temperatura arriba de su
punto de ebullición, sufre evaporación en su superficie libre. En el seno del líquido

7. se origina una presión que se llama presión de vapor y que está en función directa
con la temperatura del líquido.
Presión de bombeo. Destinemos una bomba cualquiera para bombear un líquido.
Al funcionar la bomba, tiende a formar un vacío en el seno del líquido. Éste
succionar se conoce como presión de bombeo.
Carga neta de succión positiva (NPSH). Es la presión disponible o requerida
para forzar un gasto determinado, en litros por segundo, a través de la tubería
de succión, al ojo del impulsor, cilindro o carcasa de una bomba. En el bombeo de
líquidos la presión en cualquier punto en la línea de succión nunca deberá
reducirse a la presión de vapor del líquido.
NPSH disponible. Esta depende de la carga de succión o elevación, la carga de
fricción, y la presión de vapor del líquido manejado a la temperatura de bombeo.
Si se varía cualquiera de estos puntos, la NPSH puede alterarse.
NPSH requerida. Esta depende sólo del diseño de la bomba y se obtiene del
fabricante para cada bomba en particular, según su tipo, modelo, capacidad y
velocidad.
Cebado de las Bombas. Consiste en la extracción del aire de la tubería de
succión de la bomba para permitir un correcto funcionamiento. Esta operación se
realiza en todas las bombas centrífugas ya que no son autocebantes,
generalmente cuando ésta se encuentra en una posición superior al tanque de
aspiración.
Carga Hidráulica. Es la energía impartida al líquido por la bomba, es decir, la
diferencia entre la carga de descarga y la succión.
Punto de Shut-off. Representa la carga hidráulica que produce la bomba cuando
el caudal a través de ella es nulo. (La válvula a la salida de la bomba esta cerrada,
con el fluido en contacto con el rodete).
Potencia Absorbida (N). Representa la potencia requerida por la bomba para
transferir líquidos de un punto a otro y la energía requerida para vencer sus
pérdidas.

8. Potencia Hidráulica (Ph). Potencia cedida al líquido en el proceso de su
transferencia de un punto a otro.
Rango de Operación. Es la zona en la cual la bomba opera en forma eficiente.
Esta zona se determina como:
Donde:
Eficiencia Mecánica. 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:

9. Eficiencia Hidráulica. 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.
Eficiencia Total. Redefine en términos de la relación entre la potencia eléctrica
suministrada a la máquina y la potencia hidráulica entregada por ésta.
BOMBA VERTICAL Y HORIZONTAL
El eje de rotación de una bomba puede ser horizontal o vertical, (rara vez
inclinado). De esta disposición se derivan diferencias estructurales en la
construcción de la bomba que a veces son importantes, por lo que también las
aplicaciones de los dos tipos de construcción suelen ser, a menudo, distintas y
bien definidas.
BOMBAS HORIZONTALES
La disposición del eje de giro horizontal presupone que la bomba y el motor se
hallan a la misma altura; éste tipo de bombas se utiliza para funcionamiento en
seco, exterior al líquido bombeado que llega a la bomba por medio de una tubería
de aspiración.
Las bombas centrífugas, sin embargo, no deben rodar en seco, ya que necesitan
del líquido bombeado como lubricante entre aros rozantes e impulsor, y entre
empaquetadura y eje.
Como no son autoaspirantes requieren, antes de su puesta en marcha, el estar
cebadas; esto no es fácil de conseguir si la bomba no trabaja en carga, estando
por encima del nivel del líquido, que es el caso más corriente con bombas

10. horizontales, siendo a menudo necesarias las válvulas de pie, (aspiración), y los
distintos sistemas de cebado.
Como ventajas específicas se puede decir que las bombas horizontales, (excepto
para grandes tamaños), son de construcción más barata que las verticales y,
especialmente, su mantenimiento y conservación es mucho más sencillo y
económico; el desmontaje de la bomba se suele hacer sin necesidad de mover el
motor y al igual que en las de cámara partida, sin tocar siquiera las conexiones de
aspiración e impulsión.
BOMBAS VERTICALES
Las bombas con eje de giro en posición vertical tienen, casi siempre, el motor a un
nivel superior al de la bomba, por lo que es posible, al contrario que en las
horizontales, que la bomba trabaje rodeada por el líquido a bombear, estando, sin
embargo, el motor por encima de éste.
BOMBAS VERTICALES DE FUNCIONAMIENTO EN SECO.
En las bombas verticales no sumergidas, el motor puede estar inmediatamente
sobre la bomba, o muy por encima de ésta. El elevarlo responde a la necesidad de
protegerlo de una posible inundación o para hacerlo más accesible si, por ejemplo,
la bomba trabaja en un pozo.

11. El eje alargado puede ser rígido o flexible por medio de juntas universales, lo que
simplifica el siempre difícil problema del alineamiento.
Se emplean muy a menudo las mismas bombas horizontales modificadas
únicamente en sus cojinetes.
La aspiración es lateral, (horizontal); en las bombas grandes, frecuentemente, es
por abajo, aunque a veces se transforma en lateral mediante un simple codo.
La ventaja de las bombas verticales, es que requieren muy poco espacio horizontal
que las hace insustituibles en barcos, pozos, etc; sin embargo se necesita un
espacio vertical superior suficiente para permitir su cómodo montaje y
desmontaje.
Para bombas de gran caudal, la construcción vertical resulta en general más
barata que la horizontal. Las bombas verticales se emplean normalmente en
aplicaciones marinas, para aguas sucias, drenajes, irrigación, circulación de
condensadores, etc.
BOMBAS VERTICALES SUMERGIDAS.
El funcionamiento sumergido de las bombas centrífugas elimina el inconveniente
del cebado, por lo que el impulsor se halla continuamente, aún parado, rodeado por
el líquido a impulsar y, por lo tanto, la bomba está en disposición de funcionar en
cualquier momento.
El control de la unidad requiere únicamente la puesta en marcha del motor de
accionamiento, sin necesidad de dispositivos adicionales de cebado previo.
La aspiración, que es siempre por abajo, se hace a una cierta profundidad con
respecto al nivel libre del líquido.
Los tipos más importantes de bombas verticales sumergidas son, las bombas de
turbina vertical o de pozo profundo, las bombas de hélice y las bombas de voluta
sumergidas.

12. CURVAS CARACTERÍSTICAS
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.

13. 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.
ESQUEMA DE POTENCIA PARA UNA BOMBA CENTRÍFUGA

14. MATERIALES Y EQUIPOS EMPLEADOS
Se debe disponer de:
1. Equipo para determinar curvas características de bombas centrifugas del
cual consta de:
 Tanque de alimentación
 Una bomba centrifuga con dos válvulas (succión y descarga)
 Tomas de presión
 Manómetro y vacuo metro conectados cada uno a una toma de presión.
 Medidor de flujo
 Balanza de torque (dinamómetro)
2. Cronometro
 Tubería de admisión, pvc ø =
 Tubería de descarga, h.g ø = 1”
 Capacidad máxima = 60 gpm
 Rango de presión = 0- 100 psi
 Potencia = 2.0h.p
 Capacidad de tanquez = 450 litros
 Tensión eléctrica = 220 v

15. PROCEDIMIENTO
1. Inspeccione detalladamente el equipo. Identifique sus componentes.
2. Determinación del rango de trabajo.
Cerrar completamente la válvula de descarga de la bomba.
Anotar la lectura del manómetro de succión y descarga.
Abrir completamente la válvula de descarga de la bomba.
Anotar las nueves lecturas de los manómetros de succión y descarga.
3. Variar la rata del flujo (con la válvula) por lo menos seis veces y registrar
la información que se pide en el formato.
4. Parada del equipo
Colocar los transformadores en la posición cero
Breakers en posición off
Cerrar la válvula de descarga
Distensionar el diámetro
Desconectar el equipo

16. FORMATO N° 1 TOMA DE DATOS
Lectura Volumen Tiempo F Voltios
N° (LT) (S) (PSI) (In Hg) Nw w
1 0 0 58 0 213 17
2 30 11.96 50 9.8 212 16
3 30 9.55 44 15 212 17
4 30 8.54 36 19.8 212 18
5 30 8.53 30 19.9 213 17.2
6 30 7.73 26 19.9 212 17
7 30 7.67 20 20 214 16.1
8 30 7.63 16 20 212 15.9
9 30 7.59 11.5 20 213 15.2

17. CÁLCULOS
Debido a que las unidades de estan en (In Hg) y las unidades de están en
(psi) realizamos la respectiva conversión para efectuar los cálculos
correspondientes.
In Hg = 0 PSI
In Hg = -4.813PSI
In Hg = -7.368PSI
In Hg = -9.725PSI
In Hg = -9.774PSI
In Hg = -9.824PSI

18. 8352
7893.07
7396.99
6584.4
5727.45

19. 5151.45
4294.08
3718.65
3070.65

20. Convertimos los Q (l/s) a Q (

22. BHP= 0.90P
V: Tensión eléctrica en voltios

23. Reemplazamos valores en BHP

24. ANALISIS DE RESULTADOS
De acuerdo con los datos obtenidos a través de la experiencia de laboratorio y
teniendo en cuenta la serie de lecturas que se realizaron, podemos inferir que la
relación entre H y Q es inversamente proporcional; que cuando no hay caudal la
presión de cierre es el valor de la carga máxima de la bomba.
1-¿De la curva de rendimiento construida que conclusiones obtiene?
 Por medio de la grafica podemos demostrar la eficiencia de la bomba
utilizada durante el desarrollo de la experiencia.
 La correcta realización y análisis de este grafico es de vital importancia
para emitir un concepto acertado acerca del comportamiento de una bomba
centrifuga
2- ¿Usted como ingeniero donde pondría a trabajar esta bomba?

25.  Como ingenieros utilizaríamos este tipo de bombas en la industria, en
servicios de abastecimiento de aguas, Extracción de aguas subterráneas,
limpias o sin residuos sólidos
3- ¿Qué impresión le dejo el funcionamiento de las bombas centrifugas?
 La impresión que nos dejo el funcionamiento de esta bomba es el adecuado
para la capacidad y la potencia que este tiene
CONCLUSIÓN
Mediante la realización de esta práctica de laboratorio logramos conocer el
funcionamiento de una bomba y determinar su importancia.
Al ensayar la bomba y sus parámetros; de los datos obtenidos se puede ver que a
medida que la cantidad de caudal que pasa por el rotámetro aumenta la presión de
descarga PD disminuye a diferencia de la presión de succión PS ya que esta
aumenta al igual que los caudales (Q), esto se debe a que la presión de descarga
que ejerce el agua al entrar al rotámetro y la sección donde se toma la presión es
corrugada, lo que influye en el cálculo de la altura, ya que finalmente las presiones
se sumaron.

27. Bibliografía
 Mecánica de Fluidos
o Victor L. Streeter
o Novena edición
o Mc Graw Hill
 Mecánica de los Fluidos
o Irving H. Shames
o Mc Graw Hill
 Mecánica de los fluidos e hidráulica
o Ranal V. Giles - Jack B. Evett – Cheng Liu
o Tercera Edición
o Mc Graw Hill
 KENNETH Mc Naughton. BOMBAS (Selección, Uso y
Mantenimiento)
o Ed. Mc Graw- Hill- Mexico 2000

28. CURVAS DE RENDIMIENTO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
RAFAEL ALFONSO DAZA
MARWY JULIO LOZANO
JAVIER VEGA
EDUAR QUINTERO SALAZAR
JORGE LUIS OROZCO
DOCENTE
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
FACULTAD DE INGENIERÍAS
VALLEDUPAR CESAR
2012