UNIDAD II. TURBOMAQUINAS. Mecánica de Fluidos, Termodinámica Aplicada. Bombas

 

Unidad II: Mecánica de Fluidos, Termodinámica Aplicada. Bombas

 Actividad 1.

             Desarrollar un trabajo de investigación respecto a:

 - Intercambio de energía en máquinas hidráulicas: bombas y turbinas, Intercambio de energía en máquinas para fluidos compresible

 - Procesos de compresión y expansión.

 - Pérdidas en turbomáquinas.

 - Concepto de eficiencia.

 - Eficiencia de etapas de compresión y de expansión.

 - Eficiencias de máquinas multietapas, factor de recalentamiento, rendimiento politrópico.

 - Flujo en turbomáquinas: velocidades absoluta y relativa, aceleraciones absoluta, relativa y de Coriolis.

 - Triángulos de velocidades. Ecuación fundamental de las turbomáquinas (Ecuación de Euler).

 - Bombas:

            - Definición.

            - Clasificación

            - Elementos constitutivos

            - Rodete. Difusor.

            - Ecuación de Euler

            - Altura útil o Efectiva de una Bomba. Ecuaciones

            - Pérdida. Potencia y Rendimientos.

 

 Actividad 2.

             Luego de analizar los siguientes ejercicios respecto a triangulo de velocidades en Bombas Rotodinamicas:

  Ecuación de Euler y triangulo de velocidades:

https://youtu.be/IqRmTL7b9Nk

https://youtu.be/BYv-GyUlHiw

 Ejercicio 19.6. Claudio Mataix: 

https://youtu.be/NxK3viatJFM 

Ejercicio 19.7. Claudio Mataix:

https://youtu.be/SIqR9Z86DiU

 Ejercicio 19.15. Claudio Mataix: 

https://youtu.be/RrE9aZZiVnM

 Ejercicio 19.23. Claudio Mataix: 

https://youtu.be/ohUgPeLj8PA

 

 Realizar los siguientes ejercicios:

        1.- Una bomba centrifuga en que no se consideran las perdidas ni se tiene en cuenta el estrechamiento del flujo producido por el espesor de los alabes tiene las siguientes dimensiones 𝑫𝟏=𝟕𝟓𝒎𝒎, 𝑫𝟐=𝟑𝟎𝟎𝒎𝒎, 𝒃𝟏=𝒃𝟐=𝟓𝟎𝒎𝒎, 𝜷𝟏=𝟒𝟓°,𝜷𝟐=𝟔𝟎° .La entrada en los alabes es radial (caso ordinario en las bombas centrifugas) La bomba gira a 5XYrpm. El fluido bombeado es agua. Calcular:

a) El caudal,

b) La altura que da la bomba,

c) El par transmitido por el rodete al fluido

d) La potencia de accionamiento.

(Donde XY= los dos primeros dígitos de su cédula de identidad)

         2.- Una bomba centrifuga radial de agua esta diseñada para girar a 1XYZ RPM y para entrada radial en los alabes del rodete. El caudal en el punto nominal (rendimiento óptimo) es 160000 L/h. De esta bomba se conoce las siguientes características geométricas: relación de diámetro de salida y entrada de los alabes D2/D1 = 2. Diámetro exterior del rodete D2 = 300mm. Ancho a la salida del rodete b2 = 20mm. Ángulo de los alabes a la salida 𝜷_𝟐=𝟒𝟓°. Se sabe además que para el punto de optimo rendimiento: 𝜼_𝒉=𝟎.𝟖 ; 𝜼_𝒗=𝟎.𝟗𝟎 𝒚 𝜼_𝒎=𝟎.𝟖𝟓 Se despreciara el espesor de los alabes. La bomba se ha diseñado para que la componente radial de la velocidad absoluta sea constante a la entrada y salida de los alabes. Las tuberías de aspiración e impulsión de la bomba son iguales y los ejes de las bridas de entrada y salida se hallan a la misma cota. El manómetro conectado a la entrada de la bomba marca una presión absoluta de 305 Torr cuando el caudal es el indicado. Calcular:

a) Ángulo de entrada en los alabes, velocidades u2 y u1; velocidad c2; componente radial de la velocidad absoluta a la entrada y salida de los alabes; ángulos de los álabes a la entrada de la corona directriz que está provista la bomba.

b) Altura de Euler y altura útil

c) Potencia interna de la bomba

d) Potencia de accionamiento

e) Alturas de presión y dinámica del rodete y grado de reacción de la bomba.

f) Presión absoluta del agua a la salida de la bomba.

(Donde XYZ= los tres primeros dígitos de su cédula de identidad)

Bibliografía:

 Cap 19. Claudio Mataix