BOMBA DE AGUA DE PISTÓN

BOMBA DE AGUA DE PISTÓN

Resumen

En el siguiente documento se explica el estudio, diseño y fabricación de un dispositivo de extracción de agua, como lo es la bomba de agua de pistón, el cual está diseñado de materiales de bajo costo (PVC), se exponen unos cálculos de pérdidas y unos cálculos estadísticos para ver el funcionamiento que tendrá la bomba, se presentaran planos del dispositivo en cuestión y se describirá su funcionamiento físico y su proceso de elaboración.

Las bombas de agua son utilizadas comúnmente para transportar agua de un lugar a otro, ya sea, para sanidad de aguas en alberques o pozos.

Las bombas de tipo embolo son eficaces debido a que tienen un mayor caudal que otros tipos de bombas, es de uso manual o mecánico, fácil de instalar y manipular.

Palabras claves: Bomba de embolo; Ecuación de la energía; Perdidas por fricción; Continuidad; Potencia mecánica.

Introducción

El derecho al agua y saneamiento se formula como una necesidad preponderante en todo el mundo, por esta razón las tecnologías sociales toman una notable posición como instrumento de soporte en la obtención de este derecho, entendiéndose como tecnología social el aprovechamiento de los recursos tecnológicos y científicos para un bien común.

La bomba hidráulica manual es un dispositivo que sirve para elevar el agua. El funcionamiento de las bombas manuales se basa en dos principios: la aceleración y el desplazamiento. Las bombas centrífugas aceleran el agua y le dan presión, mientras que en las bombas de pistón la presión se obtiene por el desplazamiento del agua.

La mayoría de las bombas de agua subterránea tienen un émbolo que se mueve hacia adelante y hacia atrás dentro de un cilindro de dos válvulas (una válvula permite que el agua pase en una sola dirección.

El funcionamiento en sí de la bomba será el de un convertidor de energía, o sea, transformará la energía mecánica en energía cinética, generando presión y velocidad en el fluido.

La bomba hidráulica manual es capaz de convertir energía mecánica con la que es activada, en energía de fluido incomprensible que mueve, tal fluido puede ser liquido o una combinación de líquido y sólido, este proceso de relaciona con el principio de Bernoulli.

Las bombas hidráulicas manuales son muy útiles en aquellos sectores donde utilizan pozos, piscinas, embarcaciones o tanques de almacenamiento como sistemas de abastecimiento para hacer más fácil el proceso de extracción de agua y disminuir riesgos de contaminación al introducir objetos sucios en el mismo tanque o pozo.

Planteamiento del problema

Con el objetivo de que los estudiantes del programa de Ingeniería Mecánica de la Universidad Autónoma del Caribe lleven a la práctica los conceptos estudiados en la asignatura de Mecánica de Fluidos se propone que desarrollen el diseño y la construcción de una bomba de agua de pistón, para evaluar las pérdidas de energía a medida que el fluido circula por una tubería.

Con esto proyecto se busca que los estudiantes de la asignatura de mecánica de fluidos se apropien de los conocimientos obtenidos durante las horas de formación para poder aplicarlos a dispositivos reales y observar el comportamiento de estos desde un punto de vista ingenieril y dar soluciones a problemas que se vienen dando actualmente.

Marco teórico

Objetivos

Objetivo general

• Aplicar los conocimientos de mecánica de fluidos de manera práctica al enfrentarse a situaciones reales de diseño.

Objetivos específicos

• Construir bomba de pistón.
• Determinar el flujo volumétrico.
• Determinar si la bomba es eficiente por medio de prueba de hipótesis.
• Determinar la pérdida de energía en un sistema causada por fricción y accesorios.

Diseño

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a)                                                                                  b)

Figura  7. Diseño Bomba de pistón a) pistón punto muerto superior-succión. b) pistón punto muerto inferior-eyección.

Planos

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Materiales

Tabla 1. Materiales para fabricar bomba de agua de pistón.

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