Perfeccionamiento del diseño de un impelente para una bomba centrífuga

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.