Guía de ejercicios - Facultad de Ingeniería - UBA

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Guía de ejercicios Rev 3 Página 16 11. Selección de una bomba. 76.49 Operaciones de Transferencia de cantidad de movimiento y energía Facultad de Ingeniería UBA Se requiere adquirir una bomba para instalar en el sistema de la figura, que cumpla con las siguientes características: • Caudal Nominal: 70 m 3 /h • Caudal Máximo: 90 m 3 /h • Velocidad de rotación: 1450 r.p.m. – Acople directo • Curva de respuesta HDES vs Q del tipo: HDES = a – c.Q 2 donde a es un 15% mayor que HDES para Q = 90 m 3 /h. Se pide: a) Determinar analíticamente la curva HDES = a – cQ 2 y graficarla para Q entre 0 y 120m 3 /h. b) Calcular la potencia útil adquirida por el fluido para las condiciones de caudal nominal y caudal máximo. c) Calcular la velocidad específica de la bomba para Q = 90 m 3 /h y obtener una estimación del rendimiento en el gráfico vs Ns. d) Estimar el ANPAR requerido mediante la expresión ANPAR [=] ft Q [=] g.p.m. N [=] r.p.m. VR = válvula de retención. Longitud 1-2: 15 m Longitud 2-3: 60 m 1 ZA 4 m 6'' Sch 40 ZB 30 m ⎡ N ⋅Q ANPAR = ⎢ ⎢ ⎣ 2 1 2 ⎤ 8100 ⎥ ⎥ ⎦ 4 3 3 VR 4'' Sch 40
Guía de ejercicios Rev 3 Página 17 76.49 Operaciones de Transferencia de cantidad de movimiento y energía Facultad de Ingeniería UBA 12. Determinación de la máxima distancia de instalación de una bomba para que no cavite. Calcular hasta que valor puede tomar X para que la bomba de la figura funcione sin cavitar. El líquido es agua a 80 °C, la presión barométrica 720 mmHg, el caudal 40 m 3 /h y el ANPAR a ese caudal es de 3 m. El caño es de acero ASTM 106 de 4’’ Sch 40, y tiene una longitud de 15 m, 2 codos de 90° y una entrada brusca. P = 720 mmHg Codo 90° Depósito de condensado caliente Agua t = 80 °C x 4'' Sch 40 Codo 90° 13. Determinación del caudal en un sistema de cañerías ramificadas. En una fábrica se instala una bomba que tiene la siguiente curva: 2 ⎛ Q ⎞ H = − HDES [=] m y Q [=] m DES 3 /h 40 ⎜ ⎟ ⎝ 30 ⎠ Q = 40 m 3 /h Se desea saber el caudal de agua a 20 ºC que circulará por el sistema, desestimando la caída por fricción en el tramo de succión. La instalación toma agua de un pozo que está 5 m por debajo de la bomba. La descarga está formada por un tramo común de 200 m de largo, 3" Sch 40. Allí se ramifica en un tramo de 10 m horizontales con un DN= 2" Sch 40 que descarga en un tanque A el cual tiene una altura de líquido de 15 m, y en otro tramo horizontal con un DN= 3" Sch 40, con 100 m horizontales que descarga en un tanque B el cual tiene una altura de líquido también de 15 m.
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