Perfeccionamiento del diseño de un impelente para una bomba centrífuga
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Date
2011
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Abstract
Este trabajo de grado perfecciona el diseño de un impelente centrífugo en cuanto a sus parámetros
geométricos, cinemáticas y de operación con el fin de incrementar su eficiencia operacional y
reducir el consumo energético en el sistema de aire acondicionado.
El estudio inicia resumiendo información sobre:
Sistemas de bombeo
Impelentes centrífugo
Diseño de álabes
xix
Consumo energético en sistemas de bombeo
Eficiencia energética en sistemas de bombeo
Métodos de ahorro en impelentes centrífugos
Construcción de álabes de bombas centrífugas
Toda esta información es recopilada para presentar una metodología de evaluación y cálculo de
las transformaciones energéticas que ocurren dentro del impelente. Esta hoja de cálculo determina
los parámetros geométricos, cinemática, operacionales y energéticos de un impelente centrífugo y
los compara con los criterios de parámetros optimizados presentado por la recopilación
bibliográfica. A partir de los resultados obtenidos, la hoja genera la curva real de la bomba y de la
eficiencia. Finalmente la hoja de cálculo aplica el método del triangulo de error para desarrollar la
curva del álabe en función del triangulo de velocidad, diámetro de entrada y salida del impelente.
La segunda parte de esta tesis, desarrolla una evaluación experimental de modelos a escala de
laboratorio con el objetivo de conocer la configuración eficiente de álabes y ángulo de inclinación
de los álabes para que el impelente en estudio. Para desarrollar esta evaluación se necesito un
sistema experimental ubicado en los laboratorios de fluidos de la Universidad Tecnológica de
Bolívar, y 5 impelentes tipo escala de laboratorio cuya configuración variaba según la cantidad de
álabes o el ángulo de salida de los álabes. Se presentan realizan las corridas modificando
únicamente los impelentes y se generan resultados que permiten generar una conclusión
preliminar. A partir de los resultados se proceden a realizar un diseño experimental con el propósito
de obtener un modelo de regresión lineal para analizar la mejor configuración de un impelente en
función de las necesidades requeridas por el sistema de bombeo en el sistema de aire
acondicionado.
A partir de los resultados que se obtienen se evaluaron 4 propuestas de impelentes con la misma
configuración geométrica del impelente IHM variando únicamente la cantidad de álabes y el ángulo
de inclinación presentando mejoras en el sistema de bombeo en estudio.