Trabajo Final de Hidraulica

4.27  Para llevar a cabo un experimento sobre la formacion de peliculas biologicas en sistemas de distribucion de agua potable, se requiere construir un montaje especial en un laboratorio de hidraulica, para el cual se va autilizar la bomba IHM GS100-2 mostrada en la figura p.4.27. Si la altura topografica que tiene que ser vencida por la bomba es de 1,3 m y la tuberia tiene una longitud de 12 m, un Ks 0,0015 mm, un diametro de 100 mm y un Km de 2,5 ¿Cuál es el caudal maximo que puede ser enviado por la bomba?

Utilizando las gráficas escogemos 3 puntos y en b ase a ello obtendremos la ecuación de la curva Q1 (10 m3/h; 26,5 m) = (0,0027778 m3/seg;26,5 m) Q2 (30 m3/h ; 24,7 m) = (0,0083333 m3/seg;24,7 m) Q3 (50 m3/h ; 22 m) = (0,0138889 m3/seg; 22 m) Teniendo en cuenta que la ecuación de la bomba está dada por

 =  +  +

De acuerdo a los pares ordenados hallas las siguientes ecuaciones para poder conocer los coeficientes de la ecuación de la bomba

7,6,9744410 16210−−   +0,+0,00083333 027778 ++ == 24,26,75 21 1,929010−  +0,0138889 + = 22 3

Resolviendo el anterior sistema de ecuaciones obt enemos las siguientes constantes:

 A=-14581,24822 B=-161,9730397 C=27,06235013 A partir de los valores de A,B,C tenemos que la ecuación de la bomba es

 = 14581,24822  161,9730397 +27,06235013 El caudal máximo se presenta cuando la altura de la cabeza de la bomba Hb es cero y se obtiene por tanto igualando la ecuación de la bomba a cero

 = 14581,24822   161,9730397 +27,06235013 14581,24822   161,9730397 +27,06235013 0=

Despejando Q de la ecuación se logra obtener el caudal máximo de operación de la  bomba:

 = , / El caudal mínimo se presenta cuando la altura es máxima, para tal caso el caudal es de 0 m3/s.

 = /  =  2+     0 , 0 379  / +0  = 2 /  = 0,01895 /

El caudal de trabajo es un promedio entre el caudal minimo y maximo:

A continuacion se le hara una correccion a nuestro caudal por la altura del nivel del mar, esto es debido al sitio de nuestro caudal, para nuestro caso el lugar es quibdo, la cual tiene una altura de 43 m sobre el nivel del mar. Lo que nos idica en nuestra tabla que la correccion debe ser del 2%

  =   0.98   = 0,01895 /0,98   = , /

       = 0,01895  × 160 × 264,179 1  = ,  Ahora determinaremos el NPSH requerido a partir de la gráfica suministrada por el fabricante

Se intercepta el valor de NPSH requerido en la tabla suministrada a partir del caudal obtenido con los calculos anteriores

 = ,

Determinación de NPSH disponible Se debe tener en cuenta que para la ciudad de Valledupar se cuenta con los siguientes datos:

-

Patm=101000 Pa

-

Pv=3730 Pa

-

Temperatura promedio= 28°C

-

Gama del agua para dicha temperatura = 9773,80 N/m3

-

Viscosidad cinemática del agua = 0,839x10-6 m2/s

-

Altura sobre el nivel del mar = 43 m

 =    

Se debe determinar Hms, la cual está dada por:

     =  +ℎ +ℎ + 2

-

 =   =   = 4     4 ×0, 0 1895  =  ×0,1   = ,/  =     2 , 4 128   × 0, 1    = 0,839×10−    = . →     = 0,100 0015 = 1,5×10−

Para la velocidad

-  Numero de Reynolds

-

Teniendo en cuenta que 10-6