Este documento presenta las leyes de afinidad que rigen el comportamiento de máquinas hidráulicas como bombas y turbinas. Explica que las leyes de afinidad permiten predecir el comportamiento de una máquina cuando varían sus características o cuando se compara con otra máquina geométricamente similar. Luego describe las seis leyes de afinidad para bombas hidráulicas y las seis leyes para turbinas hidráulicas.

2. LEYES DE AFINIDAD
Presentado por:
•Luis D. García
•María A. Montenegro
•Miguel A. Prada
•Luis C. Valdés

3. ¿Por qué leyes de afinidad?
 En los ensayos de máquinas
hidráulicas la fuerza preponderante es
la viscosidad.
 Por tanto, el modelo y el
prototipo, además de ser
geométricamente
semejantes, deberían ensayarse a
igual número de Reynolds para
conservar la semejanza dinámica, sin

4. ¿Por qué leyes de afinidad?

5. ¿Por qué leyes de afinidad?
 En los ensayos de turbinas hidráulicas
se tropieza con la dificultad de
ensayar la turbina modelo bajo el salto
requerido por la igualdad de número
de Reynolds en el modelo y en el
prototipo. De ahí que según la
práctica universal :
 “En los ensayos de máquinas
hidráulicas se hace la hipótesis de
que la semejanza geométrica implica
la semejanza mecánica.”

6. ¿Por qué leyes de afinidad?

7. ¿Por qué leyes de afinidad?
 Esto equivale a suponer que la
viscosidad no entra en juego (igualdad
de numero de Reynolds) y por tanto
que los rendimientos del modelo y del
prototipo son iguales.

8. ¿Por qué leyes de afinidad?
 Aunque en la realidad no sucede
así, la hipótesis anterior ha conducido
a excelentes resultados, excepto en lo
que respecta a predicción de
rendimientos.
 Más aun, utilizando fórmulas
empíricas se puede también predecir
a base de los rendimientos del modelo
obtenidos en el ensayo los

9. ¿Para qué sirven?
 Para predecir el comportamiento de
una máquina de distinto tamaño; pero
geométricamente semejante a otra
cuyo comportamiento se conoce,
trabajando en las mismas
condiciones.
 Para predecir el comportamiento de
una misma máquina (la igualdad es
un caso particular) cuando varia
alguna de sus características.

10. Deducción de una ley de
afinidad


11. Deducción de una ley de
afinidad


12. Leyes de Semejanza en
Bombas Hidráulicas.
Centrífugas
Lóbulos Dobles
Engranaje

13. Leyes de Semejanza en Bombas
Hidráulicas.

14. Las seis leyes de afinidad de las
bombas hidráulicas
 Las tres primeras leyes se refieren a la
misma bomba (D’/D”=1: designamos
con ’ y ” las dos bombas que en este
caso son una misma, pero funcionando
en condiciones distintas) y expresan la:
“Variación de las características de una
misma bomba o de bombas iguales
cuando varía el numero de
revoluciones.”

15. Leyes de Semejanza en Bombas
Hidráulicas.


16. Leyes de Semejanza en Bombas
Hidráulicas.
Para las tres primeras leyes (D’/D’’) = 1
 Primera Ley

17. Leyes de Semejanza en Bombas
Hidráulicas.
 Segunda Ley
 Tercera Ley

18. La cuarta ley


19. La quinta ley


20. La sexta ley


21. Las seis leyes de afinidad de las
turbinas hidráulicas
 Las tres primeras leyes se refieren a
la misma turbina (D’=D”) y expresan
la:
“Variación de las características de una
misma turbina o de turbinas iguales
cuando varía la altura neta.”

22. La primera ley


23. La segunda ley


24. La tercera ley


25. Las tres leyes siguientes se refieren a
dos turbinas geométricamente
semejantes, pero de diámetro distinto y
expresa la variación de las
características de dos turbinas
geométricamente semejantes si se
mantiene constante la altura neta.

26. La cuarta ley


27. La quinta ley


28. La sexta ley


30. Bibliografía
 Mataix C., Mecánica de fluidos y
máquinas hidráulicas, Ed.
Alfaomega, Oxford University
Press, Cap. 25.
 Y. Cengel, Mecánica de fluidos:
fundamentos y aplicaciones, Ed. Mc
Graw-Hill.