Ensayo de Cavitación de Una Bomba Centrífuga

 

Práctica B2 – Ensayo de cavitación de una bomba centrífuga Objetivos:

-

Obtener el NP!r  de  de una bomba en función del caudal" #$licación de leyes de semejan%a& tanto coma $ara corregir los valores medidos como $ara e'tra$olar los resultados obtenidos"

(eali%ación de la $ráctica: Para reali%ar un ensayo de NP! de una bomba se necesita medir: - )audal - Presión absoluta a la entrada de la bomba - #ltura *til o efectiva - +elocidad de rotación - ,em$eratura de fluido #demás necesitaremos necesitaremos una instalación -ue $ermita variar el caudal y el NP!d .is$onemos de una instalación detallada y es-uemati%ada en las siguientes figuras:

 

/cotas en cm

0ediremos la $resión de entrada y salida de la bomba con los manómetros dis$uestos $ara ello" El caudal lo mediremos con un diafragma y la $resión de vacío con otro manómetro" ,odos ,odos los $untos de medida cum$len los re-uisitos necesarios seg*n las normas 1O" a velocidad de rotación de la bomba se $uede regular con el motor el3ctrico& y el caudal lo regulamos con las válvulas del circuito" ,ambi3n ,ambi3n dis$onem dis$onemos os de una bomba de vacío -ue al variar $v  regulará el NP!d" os diámetro de las tuberías son .4567"78mm y d498"65mm"a entrada de agua al tan-ue está situada $or debajo del nivel de agua de forma -ue se evite la formación adicional de burbujas -ue $uedan falsear la medida" )on las medidas -ue tomamos& el cálculo de las magnitudes necesarias es el siguiente:

Q[ m ; : h ]

=

 H [ m"c"a"]

=

;"878>

∆ P = mbar <

  (  p s =bar < +  pe =bar < )56"2

 NPSH d  [ m"c"a"]

  (  p atm =mmdeHg < −  p v =mmdeHg < ) 6"65;9 −

=

 p e =bar < 56 "2 + ;"59;; • 56 − 7 Q 2 [ m ; : h]

Para ?acer el ensayo de cavitación mediremos el caudal má'imo de la bomba girando a 2666r$m" .es$u3s tomaremos tomaremos una serie de medidas al >6@&A6@ y 26@ del caudal má'imo& variando la  $resión de vacío escalonadamente" escalonadamente" Para cada cada $unto mediremos $v&$e& y $s& $ara ?allar el caudal& la altura y el NP!d"

 

)uando la bomba em$iece a cavitar la altura desciende bruscamente" El criterio -ue elegimos  $ara encontrar el NP! NP!r & consiste en tomar el NP!d cuando la altura ?a descendido un ;@" os datos obtenidos fueron: Para un caudal del >6@ ∆Pdiaf 4>>;"2mbar  4>>;"2mbar 

4555";>m;?

Pe=Cgcm2<

 $v=cm"c"a< 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Ps=Cgcm 2< 0,15 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,65 0,7

!=m"c"a"< 1,5 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15 1,1 1,05 1 0,85

NP!d=m"c"a"< 16,493 16,493 16,493 15,994 15,994 15,994 15,994 15,994 16,493 15,494

12,76 11,71 11,16 10,61 10,06 9,512 8,962 8,412 7,363 6,813

 

Para un caudal del A6@ ∆Pdiaf 4;77"Dmbar  4;77"Dmbar 

49D"96m;? Pe=Cgcm2<

 $v=cm"c"a< 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

 

Ps=Cgcm 2< 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75

!=m"c"a"< 1,9 1,8 1,75 1,7 1,65 1,6 1,5 1,45 1,4 1,35 1,3 1,25 1,1

NP!d=m"c"a"< 19,992 19,492 19,492 19,492 19,492 19,492 18,992 18,992 19,492 19,492 19,492 19,492 18,493

10,87 10,32 9,769 9,22 8,67 8,12 7,57 7,02 5,971 5,421 4,871 4,321 3,772

 

Para un caudal del 26@ 4AA"2mbar  ∆Pdiaf 4AA"2mbar  428"7m;? Pe=Cgcm2<

 $v=cm"c"a<

Ps=Cgcm 2<

!=m"c"a"<

NP!d=m"c"a"<

0 5

0,05 0,1

2 1,95

20,492 20,492

10,08 9,532

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,45 0,45 0,55 0,6 0,65 0,65

1,9 1,85 1,8 1,75 1,7 1,6 1,6 1,5 1,45 1,4 1,3

20,492 20,492 20,492 20,492 20,492 20,492 20,492 20,492 20,492 20,492 19,492

8,982 8,432 7,882 7,332 6,783 5,733 5,683 4,633 4,084 3,534 3,484

  ,amb42A) !(49A@

a segunda medida es de dudosa fiabilidad $ues detectamos -ue la bomba& $or el sonido -ue ?acía el agua& em$e%ó a cavitar antes de -ue seg*n nuestro criterio cavitara" #?ora ya sólo nos -ueda ?allar el $unto de NP!r & -ue será el $unto de NP!d cuando la altura ?aya disminuido un ;@ seg*n nuestro criterio antes e'$uesto" eg*n esto el NP!r  resulta:  resulta: Para un caudal del >6@ NPSHr=7 mca

Para un caudal del A6@ NPSHr=4 mca

Para un caudal del 26@ NPSHr=3.5 mca

En la $ágina siguiente ilustramos gráficamente el ensayo de NP!r & así como una gráfica NP!r F F a  $artir de los resultados resultados en la -ue $odemos ver -ue -ue el NP!r  es  es una función del caudal al cuadrado"

 

25

20

15

80% Qmax 50% Qmax

   H

20% Qmax 10

5

0 2

4

6

8

10

12

14

NPSH

8

7

6

   )   a   c   m    (    H   r    S    P    N

5

4

3

2

1

0 0

20

40

60

Q (m^3)

80

100

120

 

#?ora nos interesa saber& cual sería la gráfica NP!F si variamos la velocidad de giro& aumentándola o disminuy3ndola un 56@" Estos valores están dentro de lo tolerado seg*n norma $or lo -ue $odemos a$licar las leyes de semejan%a y& $or tanto& el nuevo NP!r & -ue debemos usar es:

 n  NP! 4NP!   n    n    4     n      

2

esp

es$

r 

r 

       

esp

es$

r 

r 

Por tanto las gráficas NP!F NP!F $ara las tres velocidades velocidades de giro -uedarán:

9

8

7

6

   )   a   c   m    (   r    H    S    P    N

5

2000rpm 1800rpm 2200rpm

4

3

2

1

0 0

20

40

60

80

Q (m^3)

 

100

120

140

 

Gru$o D Pablo 0artíne% 0iguel 0arne Gerardo +eredas Paulino Guti3rre%