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• Carlos Caio

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Guía de Máquinas y Motores Ingeniería Mecánica abril- cffc _2009

1.- Una Bomba de condensación situada a nivel del mar extrae agua condensada en el cual se mantiene un vacío de 70 cm de Hg. Las pérdidas por razonamiento y turbulencia en las tuberías se estiman en 1,22 m ¿Cual es la altura mínima del nivel del agua dentro del condensador y por encima de la línea central del árbol de la bomba que podrá mantenerse, si la altura requerida en la aspiración de la bomba es de 3,66 m para el caudal máximo de la bomba? 2.- Se extrae gasolina a 37 ºC de un depósito cerrado sometido a una presión efectiva de 0,703 kg/cm2 en una fábrica situada a 914,4 m de altura sobre el nivel del mar, el nivel de la gasolina en el depósito está situada a 2,134 m sobre la línea central del árbol de la bomba, la pérdida por rozamiento y turbulencia en la tubería de aspiración son de orden de 0,610 m. La tensión absoluta del vapor de la gasolina es de 0.492 kg/cm 2 y su densidad de 720 kg/m3. ¿Cuál es la altura de aspiración disponible del sistema? 3.- Se desea bombear agua entre dos depósitos a través de una tubería con las características siguientes D= 300 mm; L=70m, f=0.025 y Σ K=2,5. La curva característica de la bomba de flujo radial se aproxima a la ecuación siguiente:

H p = 22 ,9 + 10 .7 * Q − 111 * Q 2 Donde Hp en metros el caudal en m3/s. determine la altura y el caudal en el punto de operación para las siguientes situaciones: a.- Z2-Z1= 15 m una bomba en funcionamiento. b.- Z2-Z1= 15 m dos bomba en funcionamiento. c.- Z2-Z1= 25 m. 4.- una bomba accionada por un motor de corriente trifásica de 1300 rpm, eleva un caudal de 150 m 3/hr de agua fría a una altura de 50 m según catálogo la altura de elevación teórica de la bomba es de 60 m., y el caudal suministrado por el rodete es de 10 m3/hr. La potencia adicional para vencer el rozamiento del rodete con el fluido es de 1,2 CV, y la potencia interna es de 17,1 CV. El rendimiento mecánico es de 0.98 (2 % de pérdidas en cojinete y prensaestopa). Desprecie las pérdidas debido al torbellino. a.- calcular el rendimiento total de la bomba. b.- calcular la potencia efectiva de accionamiento. c.- Si el fluido entra sin girar en el rodete entonces c1u=0, y si c2u=u2/2. calcular el diámetro del rodete. d.- Calcular el número específico de revoluciones NS, 5.- Una bomba centrífuga con un rodete de 275 mm de radio está girando a 1450 rpm. El agua entra radialmente en la dirección periférica y α 2=48º. La bomba tiene una potencia teórica de 20 CV, y descarga un caudal de 0,2 m 3/s ¿Cual será la potencia efectiva con este rendimiento? 6.- Escalamiento de curvas de funcionamiento de bombas. Cuando se opera una bomba centrífuga, con diámetro del rodete de 8 pulg. Tiene una carga de válvula cerrada H 0=25 pies de agua. A la misma velocidad de operación, la máxima eficiencia ocurre a Q= 300 gpm, donde la carga es H=21,9 pies de agua. Desarrolle un ajuste para la curva de la bomba a 1170 rpm. Escale los resultados a una nueva velocidad de operación de 1750 rpm. Grafique y compare los resultado del ajuste de curva. 7.-En el proyecto de impulsión se ha calculado una serie de parámetro, entre los que figuran: Pa= 0.965 bar: Ps= 0.017 bar; Qmáx=400 l/s; Hra-máx=0.25 m y n=1450 rpm. Se ha escogido un grupo de moto bomba adecuado, pero no se dispone de la información de su NPSHr. Estimar ésta y determinar la máxima altura de aspiración. 8.- Se ensaya una bomba a 1450 rpm en un banco de pruebas y se obtienen los siguientes resultados. Q l/s H m Pe Kw

40 32 34.2

80 30.5 39.2

120 28 45

160 24.5 52.5

200 20 64.5

Ajustar la relación entre la altura y el caudal a una expresión H= c + aQ2 estimar el caudal máximo y la altura máxima que puede suministrar. 9.- Una bomba de flujo radial tiene las siguientes dimensiones:β 1=44 º; r1=21 mm y b1=11 mm; β 2=30º; r2 = 66 mm y b2=5 mm.

Para una rotación de 2500 rpm condiciones ideales )flujo sin fricción y espesor insignificante de lo álabes, guía perfecta, α 1=90 º ( sin pre-rotación). a.- La descarga teórica, potencia requerida y aumento de presión a través del rodete. b.- La curva teórica de carga y descarga suponga el fluido como agua. 10.- las dimensiones del rodete de una bomba centrífuga son los siguientes D1=150 mm, b1= 75 mm; β 1=20 º D2=300 mm, b2= 50 mm β 2=25 º. Estimando un reducción de sección del 5 % por espesor de los álabes. Determinar la relación teórica Ht,∞ - Q, si la velocidad de giro es de 1450 rpm. Calcular los valores de Q y de H cuando α 1=90 º, así como la potencia correspondiente si se trata de a) agua, b) aceite y c)mercurio.