UNAMFacultad de Ingeniería PREVIO #7 “GASTO MÁSICO Y POTENCIA DE UNA BOMBA” Nombre: Batta González Eduardo Daniel Grupo de teoría: 05 Grupo de Laboratorio: 33 Profesora: Zaragoza Zúñiga Diana ING Fecha de entrega: 09 de Octubre del 2016 Semestre 2016-1 Haga una clasificación de bombas. La principal clasificación de las bombas se realiza atendiendo al principio de funcionamiento en el que se basan: Bombas de desplazamiento positivo o volumétrico: en las que el principio de funcionamiento está basado en la hidrostática.Cuestionario previo #7 “Gasto másico y potencia de una bomba” 1. Q+W= m [½ (vf²-vi²)+g (zf-zi)+ (uf-ui)+ (PfVf-PiVi)] Dónde: Q = Energía en forma de calor que recibe o entrega el sistema W= Energía en forma de trabajo que recibe o entrega el sistema M= masa ½ (Vf – Vi) = Cambio en la energía cinética g (Zf – Zi) = Cambio en la energía potencial (uf – ui) = Cambio en la energía interna (Pf vf – Pivi) = Trabajo de flujo o bombeo 2. La cantidad de masa que pasa por una sección transversal por unidad de tiempo se conoce como flujo másico. Dónde: = flujo másico en (kg/s) ρ = densidad del fluido de trabajo (kg/m3) A = sección transversal por donde se desplaza el fluido (m2) V = velocidad a la cual se desplaza el fluido (m/s) 3. Escriba la ecuación de continuidad y diga sus unidades en el SI. Escriba la ecuación de la Primera Ley de la Termodinámica para sistemas abiertos y explique cada uno de sus términos. de modo que el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las . diga cuáles son sus características y explique cuál es la diferencia entre una bomba centrífuga y una de desplazamiento positivo. en un cono coaxial con el eje del rodete. En este tipo de bombas. aplicando la hidrodinámica. En estas máquinas. por la acción de un émbolo o de una membrana. el movimiento del fluido es discontinuo y los procesos de carga y descarga se realizan por válvulas que abren y cierran alternativamente. es decir.Cuestionario previo #7 “Gasto másico y potencia de una bomba” cámaras que varían su volumen. por lo que también se denominan bombas volumétricas. en cada ciclo el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada. • Diagonales o helicocentrífugas: cuando la trayectoria del fluido se realiza en otra dirección entre las anteriores. Estas turbo máquinas hidráulicas generadoras pueden subdividirse en: • Radiales o centrífugas: cuando el movimiento del fluido sigue una trayectoria perpendicular al eje del rodete impulsor. son aquellas accionadas por un motor eléctrico. En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con álabes que giran generando un campo de presiones en el fluido. bomba centrífuga de 5 etapas. . bomba rotodinámica axial. para distinguirlas de las motobombas. • Bombas volumétricas rotativas o rotoestáticas: en las que una masa fluida es confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presión) hasta la zona de salida (de alta presión) de la máquina Bombas rotodinámicas: en las que el principio de funcionamiento está basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre la máquina y el fluido. Si ese volumen no se puede variar. pero de volumen variable. En este tipo de máquinas el flujo del fluido es continuo. • Axiales: el fluido pasa por los canales de los álabes siguiendo una trayectoria contenida en un cilindro. bomba de engranajes. A su vez este tipo de bombas pueden subdividirse en: • Bombas de émbolo alternativo: en las que existe uno o varios compartimentos fijos. En caso de poder variar el volumen máximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Según el tipo de accionamiento: Bomba de lóbulos dobles. normalmente a partir de aire comprimido. habitualmente accionadas por motores de explosión • Bombas neumáticas: que son bombas de desplazamiento positivo en las que la energía de entrada es neumática. • Electrobombas: Genéricamente. entonces se dice que la bomba es de volumen fijo. Bomba aspirante: un cilindro que contiene un pistón móvil está conectado con el suministro de agua mediante un tubo. No hay válvula en el pistón. hay una segunda válvula que funciona en la misma forma. la energía que se aplica por unidad de masa del líquido es independiente de la densidad del líquido. Mientras que una bomba de desplazamiento positivo es aquella que está basada en la hidrostática. el pistón sube. 4. otro caño lleva el agua a un tanque de la azotea o a una manguera. Asimismo.Cuestionario previo #7 “Gasto másico y potencia de una bomba” • Bombas manuales. la presión disminuye. Aunque la fuerza centrífuga producida depende tanto de la velocidad en la periferia del impulsor como de la densidad del líquido. Cuando se acciona la manivela. del pozo. no hay válvulas en las bombas de tipo centrífugo. La válvula es como una puerta con goznes. Desde el extremo inferior del cilindro sale un segundo tubo que llega hasta una cámara de aire. pero no bajar. que solo se abre hacia arriba. ¿Qué diferencias hay entre la ecuación de Bernoulli y la Primera Ley de la Termodinámica aplicada a un sistema abierto? . y. Desde el extremo inferior de la cámara de aire. El fluido es contenido dentro de un tubo flexible empotrado dentro de una cubierta circular de la bomba (aunque se han hecho bombas peristálticas lineales). Dentro del pistón. que es completamente sólido. de modo que el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen. dejando subir. pero no salir. Un tipo de bomba manual es la bomba de balancín. Esto aumenta el volumen existente debajo del pistón. en cada ciclo el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada. el agua. La entrada a esa cámara es bloqueada por una válvula que deja entrar el agua. Una válvula bloquea la entrada del tubo al cilindro. el flujo es uniforme y libre de pulsaciones de baja frecuencia. por lo que también se denominan bombas volumétricas. tiene una válvula que deja entrar el agua al cilindro. Una bomba centrífuga es un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor rotatorio llamado rodete en energía cinética y potencial requeridas.y lo hace entrar en el cilindro. Bomba impelente: consiste en un cilindro. La presión del aire normal que actúa sobre la superficie del agua. pero no regresar. por lo tanto. Bomba peristáltica: Una bomba peristáltica es un tipo de bomba de desplazamiento positivo usada para bombear una variedad de fluidos. En este tipo de bombas. franqueando la válvula-que se abre. un pistón y un caño que baja hasta el depósito de agua. hace subir el líquido por el tubo. la velocidad usualmente cambia de cero junto a la pared a un valor máximo en el centro relativo del canal de flujo en cualquier sección transversal dada. ¿Qué es el trabajo de eje o trabajo de flecha? escriba la ecuación para cuantificarlo y explique cada uno de sus términos. Flujo unidimensional: por ejemplo. Por tanto. estado estable y flujo unidimensional? Régimen permanente: las propiedades del fluido permanecen constantes cuando este fluye a través del sistema Estado estacionario: cuando las propiedades en una posición dada dentro o en las fronteras del volumen de control son constantes respecto al tiempo. no se transmite ni se quita calor al sistema. 6. W= ϕω2πΔt Donde ϕ es el par o torque w es la velocidad angular Δt es el tiempo 7. cualquier valor de velocidad que se de en un problema deberá considerarse como un valor promedio en esa sección transversal. Para un sistema abierto. el fluido lo considera incompresible y no hay trabajo de flecha. ¿qué es régimen permanente. 5. cómo se obtiene y qué unidades se usan para expresarla? Para una bomba hidráulica la potencia P será: P = γQHn/η En que: η es el rendimiento de la bomba γ es el peso específico del agua = 1000 kg/m3 Q es el caudal en m3/s . estado estacionario. ¿Qué es la potencia de una bomba. Estado estable: Es un proceso en el cual las propiedades en cada punto del volumen de control se mantienen contantes con el tiempo.Cuestionario previo #7 “Gasto másico y potencia de una bomba” Que en la ecuación de Bernoulli la variación de temperatura es despreciable. fisica. 5° Edición. lo que es lo mismo. ¿Qué es “purgar” y “cebar” una bomba? Cebar una bomba. Esta agua llega hasta el impulsor o voluta a través del orificio de cebado. 10. La pichancha consta de una rejilla o canastilla que evita el paso de las partículas gruesas suspendidas en el agua. Bibliografía Termodinámica.unam. Cengel. Editorial McGraw-Hill http://www. ¿por qué? La presión de entrada es menor ya que la bomba aumenta la velocidad del fluido por lo tanto hace que la presión de salida sea mayor. eliminación de la burbujas de aire que se forman en el líquido por diferencia de presión. la pichancha regula eficientemente el flujo necesario de agua que requiere suministrar la bomba hacia un dispositivo. para evitar el purgado de la bomba. por lo que garantiza un suministro constante de agua. Para cebar la bomba inicialmente el cuerpo es llenado manualmente con agua. Su cierre perfecto permite mantener la columna de agua necesaria dentro de la tubería. 9. que podrían dañar la bomba. Purgar una bomba.mx/personales/fj/Termodinamica_HC allen. El cebado también se utiliza como sinónimo de purgado. ¿Qué es una “pichancha” y cómo funciona? También conocida como válvula de pie. La acción del impulsor produce un vacío constante en la entrada del mismo hasta que el agua sea succionada rápidamente a través de la válvula de retención existente en el cuerpo de la bomba.Cuestionario previo #7 “Gasto másico y potencia de una bomba” Hn es la altura neta de elevación en m Se expresa en (mkg/s) 8. Yunus A. completando así el ciclo de cebado. ¿Cómo es la presión de entrada con respecto a la de salida de una bomba?.pdf . Implica el llenado de fluido en todos los ductos del sistema de admisión expulsando el aire que había dentro. Cuestionario previo #7 “Gasto másico y potencia de una bomba” http://www. España. .. 2001. Wark..fisica...unam.mx/perso Tipler. Paul A. Cuarta Edición. Sexta Edición. Editorial Reverté. Mc Graw Hill. Kennet.. 2001.. España.. Termodinámica. Física Para la Ciencia y Tecnología.
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