BOMBAS EN SERIE Y PARALELO Juan de Dios Trujillo Castellanos, Jhan Elibeiro Gonzales Villamizar, Gian Carlos Álvarez Rivera Curso TermofluidosIII, Grupo B, Departamento de Ingeniería y Arquitectura Universidad de Pamplona RESUMEN: El laboratorio de bombas se desarrolla para entender las disposiciones de estas en serie, en paralelo y unitariamente. Esto para ver cómo afecta el rendimiento y la cantidad de fluido desplazado con el fin de analizar cuál de los sistemas es el adecuado al momento de realizar una instalación hidráulica dependiendo de lo requerido. Para el laboratorio se tomaron una serie de datos con los equipos disponibles que permitieron realizar 6 curvas en las cuales se evidenciaron la potencia y eficiencia de las mismas. ABSTRACT: The pump laboratory is developed to understand the dispositions of these in series, in parallel and unitarily. This to see how it affects the performance and the amount of fluid displaced in order to analyze which of the systems is the right one when carrying out a hydraulic installation depending on what is required. For the laboratory, a series of data was taken with the available equipment that allowed 6 curves to be made in which their power and efficiency were evidenced. Key Words: bombas, serie, paralelo, potencia, válvulas, TecQuiment 1. Introducción 2. Materiales Las bombas se utilizan para transferir fluidos (Agua) en un sistema, ya sea al mismo nivel o a una nueva altura. El caudal depende de la altura a la que se bombea el fluido (Agua), y la relación entre la “cabeza” y el caudal se denomina “característica de la bomba”. Esto se debe determinar experimentalmente para una bomba luego de esto se cambia el circuito del sistema para evaluar las bombas en serie y después en paralelo con el equipo de prueba H32 proporciona una forma efectiva y de bajo costo de demostrar como se logra esto y permite realizar experimentos más detallados. Materiales: • Válvula de paso de entrada • Equipo H32 tecquipment ➢ Bombas ➢ Manómetro ➢ Tubería ➢ Válvulas • El H32 utiliza bombas de calefacción central doméstica, correctamente conocidas como “circuladores”, que proporcionan salidas relativamente bajas en comparación con las bombas diseñadas para un alto rendimiento. Esto permite utilizar el Banco Hidráulico HL como fuente de agua y para medir el caudal. Equipo banco volumétrico H1D ➢ Indicador de nivel ➢ Tanque de almacenamiento de agua A menudo, en aplicaciones de ingeniería civil, una sola bomba no puede proporcionar el caudal o la altura necesaria para una necesidad particular, y dos (o más en la práctica) se pueden combinar en serie para aumentar la altura a la que se puede bombear el fluido, o en paralelo para aumentar el caudal. El H32 demuestra como la característica de la bomba combinada se compara con la de la bomba individual. 1 • Cronometro • Balde plástico (depósito de agua) • Mangueras 4. Resultados y Análisis Tabla 1 datos obtenidos para una sola bomba operando Balde operación: individual potencia: 48W vuelta de valvula 5 4 4 1/2 4 3/4 Tiempo [s] Litros 47,67 100,2 54,9 175,15 82,28 266,28 160,36 5 15 5 15 5 15 5 diferencia de alturas: 3[m] Caudal 0,00010489 0,0001497 9,1075E-05 8,5641E-05 6,0768E-05 5,6332E-05 3,118E-05 0,00011001 0,0002241 8,2946E-05 7,3344E-05 3,6928E-05 3,1733E-05 9,7218E-06 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 10000 10000 10000 10000 20000 20000 30000 2,29196757 4,6688061 1,72804116 1,52799171 1,53865127 1,32219095 0,60761422 Válvula Banco volumétrico H1D Bomba [1] Figura 1. esquema del sistema Figura 3. Presión vs Caudal para una sola bomba Figura 2. esquema de las bombas 3. Métodos Se modifica el sistema en el equipo H32 TecQuipment para que solamente opere una bomba con la válvula totalmente abierta y se procede a tomar los respectivos tiempos cuando el agua del banco volumétrico H1D marque en el indicador de nivel 5 y 15 litros. Este proceso se repite con diferentes números de vueltas en la válvula (4.5, 4.75 y carga al 100) Figura 4. Eficiencia vs Caudal para una sola bomba Tabla 2 Datos para las bombas en paralelo Cambiamos el sistema del equipo, pero esta vez con las bombas funcionando en serie y luego en paralelo aplicando el mismo proceso para la toma de sus respectivos datos. el caudal es reducido a la mitad porque cada bomba toma la mitad del caudal vuelta de valvula 5 4 4 1/2 4 3/4 operación: en paralelo potencia: 48W Caudal Tiempo [s] Litros 30,32 98,73 38,15 117,17 58,13 184,67 122,85 5 15 5 15 5 15 5 0,00016491 0,00015193 0,00013106 0,00012802 8,6014E-05 8,1226E-05 4,07E-05 diferencia de alturas: 3[m] 0,00027195 0,00023083 0,00017177 0,00016389 7,3984E-05 6,5977E-05 1,6565E-05 0,3 0,3 0,5 0,5 0,51 0,51 0,6 0,41 0,41 0,55 0,55 0,56 0,56 0,59 10000 10000 30000 30000 31000 31000 40000 21000 21000 35000 35000 36000 36000 39000 1,71778804 1,58259901 4,09567497 4,00059742 2,77753885 2,62292197 1,69583503 3,607354881 3,323457916 4,778287462 4,66736366 3,225528987 3,045973899 1,653439153 [2] 2 Figura 8. Eficiencia vs Caudal sistema en serie Figura 5. Presión vs Caudal sistema en paralelo 5. Conclusiones •Cada bomba tiene una relación de altura de descarga que es inversamente proporcional. •Los resultados obtenidos muestran que hay errores en los datos recopilados durante el experimento realizado. •Estos errores se pueden eliminar siguiendo las precauciones de seguridad adecuadas durante la configuración experimental y ejecutando la prueba varias veces para obtener un resultado promedio. •La potencia del fluido se tiene en cuenta para poder hacer el cálculo de la eficiencia de la bomba para así apreciar cual de todas las configuraciones es la más adecuada y eficiente Figura 6. Eficiencia vs Caudal sistema en paralelo Tabla 3 Datos para las bombas en serie operación: en serie potencia: 48W vuelta de valvula 5 4 4 1/2 4 3/4 Tiempo [s] Litros 30,54 98,82 31,86 102,62 46,26 154,48 84,13 5 15 5 15 5 15 5 diferencia de alturas: 3[m] 6. Referencias Bibliográficas Caudal 0,00016372 0,00015179 0,00015694 0,00014617 0,00010808 9,71E-05 5,9432E-05 0,00026804 0,00023041 0,00024629 0,00021366 0,00011682 9,4284E-05 3,5321E-05 0,29 0,29 0,49 0,49 0,9 0,9 1,15 0 0 0 0 0,35 0,35 0,55 29000 29000 49000 49000 55000 55000 60000 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 0,15 0,15 0,35 9,89139926 9,17071443 16,020611 14,9215553 12,3847096 11,1260357 7,42897896 Bombas en serie [1]Partes de una Bomba Centrifuga. (s.f.). Recuperado el 9 de 12 de 2022, de http://www.portalelectromecanico.org/CURSOS/BombasHidrau licas/partes_de_una_bomba_centrifuga.html [2] SCRIBD. (07 de febrero de 2020). Recuperado el 11 de diciembre de 2022, de https://es.scribd.com/document/445952666/H32-1015 -6,82165E-05 -6,32463E-05 -6,53902E-05 -6,09043E-05 3,37765E-05 3,03437E-05 4,33357E-05 [3] Figura 7. Presión vs Caudal sistema en serie 3 ANEXOS TURBINA PELTON Figura 12. Eficiencia vs revoluciones para válvula 50% de apertura Figura 9. Curva de rendimiento para válvula completamente abierta Figura 13. curva de rendimiento para válvula al 25% de apertura Figura 10. Eficiencia vs revoluciones para válvula completamente abierta Figura 14. Eficiencia vs revoluciones para válvula 25% de apertura Figura 11. curva de rendimiento para válvula al 50% de apertura 4
