Enunciado del problema:

La bomba de la figura impulsa 150 L/min de un fluido cuyo peso específico es 9,43 kN/m3. La pérdida de energía entre los puntos 1 y 2 es de 1,04 m y las presiones son p1 = -15,80 kPa y p2 = 345 kPa respectivamente. Determine:

  • La cabeza de la bomba y la potencia transmitida por la misma al fluido.
  • La potencia consumida por la bomba, si esta tiene una eficiencia del 75%.

Solución:

De la ecuación general de la energía mecánica se tiene que:

La potencia es:

Las velocidades se obtienen en función del flujo volumétrico dado, 150 L/min = 2,5x103 m3/s, como:

Las áreas efectivas de flujo A1 y A2 de los conductos son (tabla F):

Sustituyendo valores, se obtiene:

De la energía suministrada por la bomba al fluido, el 81,4 % (38,26/47) se invierte en aumentar la presión del fluido para conseguir el valor p2 = 345,0 kPa; el 0,11 % (0,054/47), en el aumento de energía cinética; el 16,2 % (7,6/47), en el aumento de energía potencial gravitatoria para elevarlo hasta la atura z2 = 1,04 m; y el 2,21 % (1,04/47), en vencer el rozamiento existente desde la salida de la bomba hasta el punto 2.

De la definición de eficiencia de una bomba, se tiene que la potencia consumida por la bomba es:

El 75% de esta energía (1,11 kW) se entrega al fluido y el 25% (0,37 kW) se pierde por rozamiento del fluido y de los componentes de la bomba.