• Author / Uploaded
• David Quevedo

Citation preview

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO ESTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS TURBOMAQUINARIA Y LABORATORIO

EJERCICIO 1

Dado la instalación de la figura y las curvas facilitadas, seleccionar una bomba comercial que permita trasegar 80 l/s. Los datos característicos de la tubería de impulsión son: LAB=1000 m, D=250 mm, f=0.017. Y de la válvula instalada en A: K=124 mca/(m3/s)2 y D=250 mm. ZB=36 m ZII=28 m

zI= 6 m z0=0 m 0

A

B

zI=30 m

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO ESTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO ESTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS

EJERCICIO 2 El nudo B que aparece en la figura representa un punto de consumo de agua que necesita un caudal de 70 l/s y una presión de 10 mca. Para abastecer este consumo se piensa en bombear dicho caudal desde un depósito cercano a través de una tubería. En el almacén se dispone de dos bombas diferentes B1 y B2, a cualquiera de ellas se le puede cambiar la velocidad de giro, recortar el rodete o asociar en serie o paralelo. Considerar las pérdidas menores como un 10% de las pérdidas de fricción. 1. Seleccionar al menos dos forma para garantizar las condiciones de funcionamiento requeridas. 2. Buscar soluciones de regulación, por ejemplo incorporando un variador de frecuencia (determinar N’) o incorporando una válvula de regulación (determinar Kv). 3. ¿Qué asociación en paralelo se podría hacer?

LAB=1000 m D=250 mm f=0.017

B

ZB=20 m

zI=10 m z0=0 m 0

A

Bomba B1: HB1=35-3500•Q2 Bomba B2: HB2=48-3000•Q2 (QB en m3/s y HB en mca) No=1450 rpm (velocidad nominal)

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO ESTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS

EJERCICIO 3 La figura muestra una instalación con la que se requiere elevar un caudal de 15 l/s de agua desde el depósito inferior hasta el nudo de consumo B, en el que debe garantizarse una presión exacta de 25 mca. Se presentan varias bombas, todas ellas pueden trabajar con variador de frecuencia (la velocidad mínima aconsejada es de 2100 rpm, siendo 2900 rpm la velocidad nominal). También es posible asociar las bombas. Se pide diseñar la EB para cumplir con los requerimientos.

LAB=1300 m D=150 mm f=0.016 ZD=-7 m

0

A

pmin=25 mca

ZB=20 m B

Z0-A=0 m

KVR=7500 mca/(m3/s)2

Las bombas disponibles son (QB en m3/s, HB en mca y  en tanto por uno): B1:

HB1=25-70·103·Q2 :

B1=192·Q-10818·Q2

B2:

HB2=47-100·103·Q2 :

B2=150·Q-8000·Q2

B3:

HB3=68-2·106·Q2 :

B3=567·Q-94444·Q2

B4:

HB4=78-21667·Q2 :

B4=53.3 ·Q-889·Q2

B5:

HB5=72-2.35·105·Q2 :

B5=183·Q-10444·Q2

Formulario: Curvas por cambio de velocidad de giro (=N’/N):

Curvas por asociación en paralelo (n=número de bombas):

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO ESTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS

EJERCICIO 4 La figura muestra una instalación de bombeo para elevar agua entre dos balsas de riego. La instalación cuenta con dos bombas idénticas montadas en paralelo, y las ecuaciones características de cada una de ellas son las que se indican (QB en m3/s, HB en mca y η en tanto por uno). 100 m

f = 0,017 D = 200 mm L = 300 m

0m

f = 0,017 D = 200 mm L = 5500 m

4,5 m Kv= 900 mca/(m 3/s)2

hB = 358 – 38662·Q2 η = 31·Q – 324·Q2

Se pide: a) Calcular la potencia que consume una bomba si funciona sola mientras la otra está parada. b) Calcular la potencia total que consumen las dos bombas cuando funcionan en paralelo. c) Calcular qué coeficiente de pérdidas debería tener la válvula para que el caudal impulsado rpor laslas dosdos bombas funcionando en en paralelo fuese de de 70 70 litros/segundo. Para ello, ¿habría queque bombas funcionando paralelo fuese litros/segundo. Para ello, ¿habría abrir o cerrar la válvula desde su posición actual?

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO ESTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS EJERCICIO 5

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO ESTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS EJERCICIO 6

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO ESTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS EJERCICIO 7

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO ESTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FORMULARIO TURBOMAQUINARIA

DENSIDAD RELATIVA

ECUACIÓN DE BERNOULLI Numero de Reynolds longitud de tuberías

K adimensional

Factor de fricción

BOMBAS HIDRÁULICAS ECUACIONES DE LA BOMBA VARIADOR DE FRECUENCIA

RECORTE DE RODETE

BOMBAS EN SERIE

BOMBAS EN PARALELO

CAVITACIÓN