Practica De Laboratorio

1. Materia:
Laboratorio Integral I.
Practica:
1.-Curva Característica De Una Bomba.
2.-Potencia De Una Bomba Centrifuga en un Circuito Hidráulico.
Profesor:
Rivera Pazos Norman Edilberto.
Alumnos:
1.- Aispuro Meza José Eduardo.
2.- Bustamante Topete José Alfonso.
3.- Cota Castañeda Emanuel.
4.- Estrella Núñez Francisco Javier.
5.- Rodríguez Meraz Jonathan Martin.
6.- Torres Arquieta Fernando.
7.- Villanueva Ornelas José César.
MEXICALI, B.C. A 9 DE FEBRERO DEL 2018.

2. OBJETIVO:
1.- Verifica experimentalmente la relación del caudal y la altura manométrica mediante un
circuito.
2.- Obtener experimentalmente la potencia de una bomba.

3. MARCO TEORICO:
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.
Curva característica de una bomba:
La Curva Característica de una Bomba Centrífuga, es un gráfico que representa la relación
única de Carga – Caudal que garantiza la Bomba a determinada velocidad de rotación de su
impulsor.
El impulsor o rodete de una Bomba Centrífuga es el componente que, a través de su
rotación a altas velocidades, incrementa la velocidad del fluido generando a la vez el
incremento de la energía cinética en el fluido bombeado (produciendo el incremento de
presión buscado con el uso del Equipo de Bombeo). Las características geométricas (forma,
tipo y tamaño) del impulsor son las que definen la Curva Característica de una Bomba
Centrífuga.
El comportamiento hidráulico de una bomba viene especificado en sus curvas
características que representan una relación entre los distintos valores del caudal
proporcionado por la misma con otros parámetros como la altura manométrica, el
rendimiento hidráulico, la potencia requerida y la altura de aspiración, que están en función
del tamaño, diseño y construcción de la bomba.
Curva altura manométrica-caudal:
Curva H-Q
Para determinar experimentalmente la relación H (Q) correspondiente a unas revoluciones
(N) dadas, se ha de colocar un vacuómetro en la aspiración y un manómetro en la
impulsión, o bien un manómetro diferencial acoplado a dichos puntos. En la tubería de
impulsión, aguas abajo del manómetro, se instala una llave de paso que regula el caudal,
que ha de ser aforado. La velocidad de rotación se puede medir con un tacómetro o con un
estroboscopio. Con un accionamiento por motor de corriente alterna, dicha velocidad varía
muy poco con la carga.

4. La Bomba Centrífuga:
Es un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor en
energía cinética o de presión de un fluido incompresible.
Los sistemas hidráulicos son muy importantes utilizados en diferentes campos como:
automotriz, aviación, maquinaria, bombas, etc. por la satisfacción de su uso. Conforme los
equipos son accionados hidráulicamente se hacen más sofisticados, es por eso la necesidad
de un mejor entendimiento y un mejor mantenimiento utilizando tecnologías avanzadas
para proporcionar una máxima producción, al menor costo.
¿Qué es un circuito hidráulico?
Un circuito hidráulico es un sistema que comprende un conjunto interconectado de
componentes separados que transporta líquido.
Este sistema se usa para controlar el flujo del fluido (como en una red de tuberías de
enfriamiento en un sistema termodinámico) o controlar la presión del fluido (como en los
amplificadores hidráulicos).
Principios de un funcionamiento hidráulico:
Para el funcionamiento de un sistema hidráulico se necesitan algunos componentes que se
combinan para formar un circuito hidráulico. Los cuales son: fuerza, presión.
Características de una bomba hidráulicas:
Los Sistemas Hidraulicos poseen algunas características que los hacen ideales para esta
función, a saber:
Incompresibilidad: Los líquidos no pueden comprimirse.
Movimiento libre de sus moléculas: Los líquidos adaptan su forma a la superficie que los
contiene.
Viscosidad: Resistencia que oponen las moléculas de los líquidos a deslizarse unas sobre
otras.
Densidad: Relación entre el peso y el volumen de un líquido.

5. MATERIAL:
- Bomba B_72 Plus, 127 V, 0.8A, 60 Hertz.
- Soporte Universal.
- Pinza 3 Dedos.
- Vaso de Precipitado 2000ml.
- Termómetro de Mercurio.
- Manguera 2.05mts.
- Cinta Métrica.
- Cuba.

6. PROCEDIMIENTO:
Con los materiales (bomba, manguera, cubeta, vasos de precipitados, soporte universal y
pinza de 3 dedos) se elaboró un circuito hidráulico.
Se sumergió dentro de la cubeta, la bomba B_72 PLUS con una manguera de 2.05 mts.
conectada en la salida de la bomba; donde seguidamente la manguera se encontraba a
diferentes alturas.
Al final de la manguera se encontraba un vaso de precipitado con capacidad de 2000 ml,
donde se depositaba el volumen (agua) de la cuba al inicio del proceso.
Se calculó el caudal de salida de la manguera con respecto a la capacidad del vaso de
precipitado que se colocó; tomando la medida con cronometro (medidor de tiempo)
llenando dicho vaso con el caudal hasta una cierta medida indicada.

7. RESULTADOS Y ESTIMACION:
Curva Característica De Una Bomba:
Instrumento Incertidumbre
Cinta Métrica ± 0.05 m
Vaso Precipitado ± 5x10-5 m3
Reloj ± 0.05 s
Caudales calculados a partir de datos que se manifestaron a distintas alturas.
1.- Altura: 1.5 m.
s
m
x
s
mx
Q
t
V
Q
3
4
34
101
7
107 


2.- Altura: 1.4 m.
s
m
x
s
mx
Q
t
V
Q
3
4
34
1005.1
6.6
107 


3.- Altura: 1.35 m.
s
m
x
s
mx
Q
t
V
Q
3
4
34
1009.1
42.6
107 


4.- Altura: 1.3 m.
s
m
x
s
mx
Q
t
V
Q
3
4
34
1013.1
19.6
107 


5.- Altura: 1.25 m.
s
m
x
s
mx
Q
t
V
Q
3
4
34
1016.1
03.6
107 


6.- Altura: 1.20 m.
s
m
x
s
mx
Q
t
V
Q
3
4
34
1024.1
64.5
107 


7.- Altura: 1.15 m.
s
m
x
s
mx
Q
t
V
Q
3
4
34
1027.1
51.5
107 



8. Mediante los caudales calculados anteriormente y considerando sus respectivas alturas, se
graficó el comportamiento entre estos:
Potencia De Una Bomba:
Por tablas, se obtuvieron datos como temperaturas, viscosidad y densidad para poder
interpolar y así obtener los respectivos valores de la temperatura del agua utilizada (21ºC).
3
3
/07.9970.894cpCº25
/23.9981.005cpCº20
mkgT
mkgT




y = 2E+08x2
- 62329x + 5.5261
R² = 0.9926
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
0.00E+00 2.00E-05 4.00E-05 6.00E-05 8.00E-05 1.00E-04 1.20E-04 1.40E-04
AlturaManometrica
Flujo Volumetrico
Caudal vs AlturaManometrica
3233
33
4
38.9790)81.9(998998C)º21(
87.1002232.0
)20(232.023.998
Cº20-Cº25
/23.998/07.997
)20(23.998
1083.9
1
100
1000
1
100cp
1p
0.983cpC)º21(
445.1022.0
)20(022.0005.1
C20º-Cº25
005.1894.0
)20(005.1
m
N
s
m
m
kg
m
kg
xy
xy
mkgmkg
mxmy
ms
kgx
m
cm
g
kg
xy
xy
cpcp
mxmy
































9. Diámetro del tubo= 0.011 m, por lo tanto:
E (rugosidad del plástico)= 3x10-7m
Área= 9.5x10-5 m2
Caudal Promedio (Q)= 1.134x10-4 m3/s
Altura Promedio (h)= 1.3 m
)(74.13289
1083.9
)011.0)(19.1)(998(
Re
19.1
105.9
10134.1
4
3
25
3
4
Turbulento
ms
kg
x
m
s
m
m
kg
VD
s
m
mx
s
m
x
V
A
Q
V







   
mhL
s
m
m
s
m
m
hL
g
V
D
L
FhL
F
mx
m
F
E
D
F
376.0
)81.9)(011.0(2
)19.1)(05.2(028.0
2
028.0
)74.13289(
74.5
103
011.07.3
1
log
25.0
Re
74.5
7.3
1
log
25.0
2
2
2
2
9.0
7
2
9.0












































10. Finalmente obtendremos la potencia de la bomba mediante la ecuación de la energía
haciendo ciertas consideraciones eliminando valores y realizando nuestro cálculo del punto
1 al 4.
Ecuación de la Energía:
hRhL
g
V
Z
P
hA
g
V
Z
P

22
2
4
4
4
2
1
1
1

Eliminando valores, puesto que son despreciables, obtenemos:
mhAmmhAhLZhA 676.1376.03.14 
WPA
s
m
xm
m
N
PA
hAQPA
008.2
)10134.1)(809.1)(38.9790(
3
4
3






11. ANALISIS:
El caudal se manifestó mayor a mayor altura y se pudieron analizar los distintos puntos
tomados a diferentes alturas para observar el comportamiento de estos datos en una gráfica
Altura vs. Caudal; esto llenando el vaso de precipitado al mismo volumen en todos los
puntos para obtener un mejor comportamiento.
Se determinó experimentalmente la potencia de la bomba utilizada para poder ser
comparada con la potencia nominal de la bomba (101.6W), obteniendo como resultado una
diferencia entre las 2, esto se ve afectado por el voltaje de donde se enchufo además de la
cantidad de agua donde se tenía sumergida la bomba.

12. CONCLUSION:
A medida en la que la altura era modificada o alterada, obtuvimos diferentes resultados, con
respecto a la salida del caudal proveniente de la manguera, donde se verifico que la altura y
el tiempo estaban relacionados con el caudal depositado en el vaso de precipitado.
El factor que hizo que disminuyera el caudal de la salida de la manguera fue la altura.
Existe algo muy importante a la hora de trabajar con bombas y es que estas cuentan con una
potencia nominal y puede darse en cierta medida que a la hora de realizar una práctica con
la bomba; se obtenga una potencia distinta a la estimada.