Práctica de Máquinas Hidráulicas: TURBOMÁQUINAS HIDRÁULICAS VARIACIÓN DE FRECUENCIA

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Práctica de Máquinas Hidráulicas: TURBOMÁQUINAS HIDRÁULICAS VARIACIÓN DE FRECUENCIA

Juan Rando Martos

E. T. S. Ingenieros Industriales.

Universidad de Málaga.

2 de febrero de 2020

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INTRODUCCIÓN

El objetivo de esta práctica es la medición del efecto de la variación de la velocidad de giro del rodete es una bomba centrífuga en la curva característica de la misma. Para  conseguir este fin, se dispone de un sistema hidráulico o banco de ensayos con tres bombas centrífugas diferentes. Todas las bombas tienen una válvula en la zona de impulsión y admisión. En la zona de admisión se dispone de un vacunómetro y en la zona de impulsión se tiene un manómetro. Existe un depósito desde el cual toman el agua las bombas y hacia el cual se dirige el extremo final de la instalación. También se dispone de un cuadro eléctrico con distintos dispositivos de medición (vatímetro, intensidad, tensión, potencia reactiva, etc.).

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Para comenzar a realizar la práctica vamos a anotar en una tabla las medidas tomadas para cada frecuencia (50 Hz, 40 Hz y 25 Hz). Las medidas a anotar son el caudal, la presión y la potencia. A partir de estas medidas calcularemos la altura de la bomba y el rendimiento para cada distinto caudal.

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Tabla I: Datos correspondientes a la bomba centrífuga con una frecuencia de 50 Hz.

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Tabla II: Datos correspondientes a la bomba centrífuga con una frecuencia de 40 Hz.

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Tabla III: Datos correspondientes a la bomba centrífuga con una frecuencia de 25 Hz.

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Gráfico I: Curva característica H-Q

En esta primera gráfica se puede apreciar la representación del comportamiento de la curva característica de la bomba hidráulica, a frecuencias diferentes. En el eje X se observa el caudal, y en el eje Y los metros de columna que alcanza el agua.

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Gráfico II: Curva característica rendimiento-H

En este segundo gráfico se puede observar en el eje X la altura, y en el eje Y los diferentes rendimientos. Todo representado para las diferentes frecuencias.

Por último se realizará un ajuste por mínimos cuadrados a cada curva característica H-Q para hallar los valores C1 y C2.

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Gráfico III: Curvas características con sus respectivas líneas de tendencia en ecuaciones ajustadas por el método de los mínimos cuadrados.

Los valores C1 Y C2 serán:

Frecuencia 50Hz:

C1= 47,916 m

C2= 25367 (s/)[pic 9]

Frecuencia 40Hz:

C1= 33,05 m

C2= 22098 (s/)[pic 10]

Frecuencia 25Hz:

C1= 12,185 m

C2=12825 (s/)[pic 11]

RELACIONES DE SEMEJANZA

A continuación vamos a comprobar que se cumplen las relaciones de semejanza entre las 3 bombas centrífugas.

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Tabla IV: Altura y caudal de cada una de las tres bombas.

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Se puede observar que la aproximación es buena y el mayor error es solamente de 12 décimas. Algo normal debido a que trabajamos con números muy grandes.

Podemos confirmar que hay semejanza entre las 3 bombas.

CONLCUSIÓN

En esta práctica se ha aprendido a calcular de forma teórica elementos de una instalación hidráulica tales como la altura de una bomba y su rendimiento.  Este cálculo se ha realizado a partir de los datos obtenidos en las prácticas. Con los datos calculados se han representado dos tipos de gráficas para apreciar y ver mejor la relación de semejanza que se da entre las bombas centrífugas si únicamente se varía su frecuencia.

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