Cuestionario Previo Gasto y eficiencia másica de una bomba FI UNAM

Cuestionario previo.

Gasto másico, potencia y eficiencia de una bomba.

1. Escriba la ecuación de la primera ley de la Termodinámica para sistemas abiertos y explique cada uno de sus términos.

[pic 1]

Donde:

∆U= Cambio de energía interna del sistema

Q= Calor

W= Trabajo realizado

θ= energía por unidad de masa transferida, constituida por la entalpia del sistema, su energía potencial y cinética (h+0.5V2+gz)  

m= masa entrando y saliendo del sistema

1. Escriba la ecuación de continuidad y mencione las unidades del gasto másico en el SI.

La ecuación de continuidad establece que la cantidad de masa que se suministra a una sección de un conducto es igual a la cantidad de masa que sale de ella.

[pic 2]

El gasto másico es la magnitud de la variación de masa que fluye por una sección de área determinada por unidad de tiempo. En el SI se mide en Kg/s.

1. ¿Cuál es la diferencia entre una bomba centrífuga y una de desplazamiento positivo?

La diferencia entre una bomba centrifuga y una de desplazamiento positivo cae en que en las bombas de desplazamiento positivo el volumen por ciclo es constante y por lo tanto producirá un flujo constante a una velocidad dada sin importar la presión de descarga.

1. A partir de la ecuación de la primera ley de la Termodinámica deduzca la ecuación de Bernoulli.

1. ¿A qué se le llama “efecto Bernoulli”?

Se le llama efecto Bernoulli al decremento simultáneo de la presión o energía potencial de un fluido cuando este incrementa su rapidez. 

1. Para un sistema abierto, ¿qué es el régimen permanente, el estado estacionario y el flujo unidimensional?

En un régimen permanente las propiedades del fluido permanecen constantes cuando fluye a través del sistema.

El estado estacionario es aquel en el cual las propiedades del fluido en una posición dada dentro o fuera de las fronteras del volumen de control se mantienen constantes respecto al tiempo.

El flujo unidimensional es aquel en el que el vector de velocidad solo depende de una variable espacial y por lo tanto desprecia los cambios de velocidad transversales a la dirección principal del movimiento.

1. ¿Qué es el trabajo de eje o trabajo de flecha? Escriba la ecuación para cuantificarlo y explique cada uno de sus términos.

El trabajo de eje es aquel que realiza un eje rotatorio, típicamente para transmitir energía de un extremo del eje al otro. Se expresa de la siguiente manera:

[pic 3]

Donde:

Ws= Trabajo de eje

F= Fuerza ejercida sobre el eje

s= Distancia recorrida

n= # de revoluciones

T = Torque ejercido sobre el brazo de palanca    

1. ¿Qué es la potencia de una bomba, cómo se obtiene y cuáles son sus unidades?

La potencia de una bomba es la magnitud del trabajo que puede ejercer sobre el fluido que moviliza por unidad de tiempo. La potencia teórica de una bomba se obtiene mediante las siguientes ecuaciones:

[pic 4]

[pic 5]

Donde:

Pb= Potencia de la bomba

ρ= Densidad del fluido

g= Constante de aceleración gravitacional

γ= Peso específico del fluido

Q= Caudal

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