Manual de prcticas para el laboratorio de Ingeniera Mecnica

Universidad Autnoma de SinaloaFacultad de Ciencias Qumico Biolgicas

EIM-01. Calculo de potencia de una Bomba de Ariete Hidrulico

1.0 Objetivos. 1.1 Evaluar la potencia de la bomba.1.2 Determinar cmo afecta la altura a la potencia de la bomba. 2.0 Introduccin.

El ariete hidrulico fue patentado en 1796, por Joseph Montgolfier (1749-1810), consiste en una mquina que aprovecha nicamente la energa de un pequeo salto de agua para elevar parte de su caudal a una altura superior. A partir de su invencin, el ariete hidrulico tuvo una amplia difusin por todo el mundo. Basta decir, a modo de ejemplo, que estuvo presente en las famosas fuentes del Taj Mahal en la India, o en el Ameer de Afganistn. Con el tiempo cay en desuso, sobre todo debido al avance arrollador de la bomba centrfuga. En la actualidad asistimos a un renacer del inters acerca de este aparato, debido a que es tecnolgicamente accesible, eficiente, ecolgico y muy didctico.Se denomina golpe de ariete al choque violento que se produce sobre las paredes de un conducto forzado, cuando el movimiento lquido es modificado bruscamente. Un ejemplo sencillo lo tenemos en el efecto que se produce sobre la tubera cuando se cierra rpidamente una llave de paso, un grifo, etc.

3.0 Material y equipo. Bomba de ariete de 1 Probeta Cronmetro Depsito de agua de entrada Depsito de agua de salida Agua

4.0 Tcnica. 4.1 Llenar el depsito de entrada con agua y una vez lleno, colocarlo a una altura h.4.2 Colocar la manguera de salida a una altura aproximadamente de 3 h.4.3 Abrir la vlvula de globo de entrada; estando la de salida cerrada.4.4 Esperar hasta obtener un golpeteo constante en la vlvula de mpetu. NOTA: Si no se tiene un golpeteo constante, se debe buscar la inclinacin adecuada o purgar la vlvula.4.5 Abrir un poco la vlvula de salida.4.6 Si el agua no llega a la altura de salida 3h se disminuye la altura y se repite el procedimiento a partir del punto 3.4.7 Registrar la altura a la que se lleg y tomar el caudal.4.8 Escoger una nueva altura h y repetir el procedimiento.4.9 Calcular la potencia de la bomba4.10 Graficar

5.0 Resultados.

5.1 Frmulas

P= gh;

Donde h=2h; =densidad(kg/m3); g= gravedad(m/s2); h=diferencial de altura entre la manguera de salida y la de entrada(m).

W= QP;

Donde W= potencia del golpe de ariete; Q=caudal; P=diferencial de presin entre la entrada y la salida.

5.2 Tabla de alturas y caudales

h(m)3 h(m)h(m)Caudal(m3/s)P(kg/ms2)Potencia(J/s)

1.2 3.6 2.42.0833E-5235000.49

1 3 22.6315E-5196000.52

0.84 2.52 1.682.9411E-5164640.48

0.63 1.89 1.262.7777E-5123480.34

HOJA PARA ANOTACIONES

REPORTE DE LA PRCTICA

Nombre de la prctica: Calculo de potencia de una Bomba de Ariete Hidrulico

Nombre del alumno: ____________________________ Fecha: ________Grupo: _______ Grado: _________ Equipo: _______ Carrera: ___________

5.0 Resultados

5.2 Tabla de alturas y caudales

6.0 Conclusiones y comentariosLa bomba de ariete es una muy buena opcin para llevar agua de lugares bajos a otros de mayor altura, adems que lo hace aprovechando la energa cintica y potencial del agua lo que la hace una herramienta muy favorable para uso en lugares remotos.

Alcanzaron los objetivos? SNo

Comentarios: Sera interesante realizar esta prctica en un ro o en las . cascadas de San Antonio, para observar con mayor certeza las ventajas que . tiene este dispositivo, adems que sera muy recreativo. . Pero en si, estuvo muy interesante la prctica sobretodo creativa y divertida. Nombre del instructor:

Firma: Sello:

6.0 Bibliografa.

Nmero 1, 2 y 3 que corresponden a la seccin de bibliografa de este manual.

7.0 Anexos

Cuestionarios.

1. Realizar una grfica de la potencia de la bomba (W) contra h, obtenidos en cada corrida del experimento.

2. Qu es el golpe de ariete? -Se denomina golpe de ariete al choque violento que se produce sobre las paredes de un conducto forzado, cuando el movimiento lquido es modificado bruscamente.

3. Cmo se aprovecha el golpe de ariete en la bomba de ariete hidrulico? -Se aprovecha la presin que causa dentro la bomba para poder llevar el agua a una altura ms alta, gracias al diseo del ariete hidrulico.

4. Hacer un anlisis dimensional de la frmula de la potencia de la bomba. P= *g*h: h=2h; =(kg/m3); g=(m/s2); h=(m)W= Q*P: Q=(m3/s); P=(kg/m*s2)5. Afecta la diferencia de alturas a la potencia de la bomba? -En el experimento realizado muestra un comportamiento lineal hasta un mximo y luego empieza a disminuir , por lo que s influye.

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