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Artículo

A One-Dimensional Flow Analysis for the Prediction of Centrifugal Pump Performance CharacteristicsAnálisis de flujo unidimensional para la predicción de las características de rendimiento de las bombas centrífugas

Resumen

Se realiza un procedimiento de flujo unidimensional para el estudio analítico del rendimiento de las bombas centrífugas aplicando las principales teorías de las turbomáquinas. Se manipulan la ecuación de Euler y la ecuación de energía para hallar los parámetros de rendimiento de la bomba a diferentes coeficientes de descarga. Se estiman las pérdidas por deslizamiento del fluido a la salida del impulsor y las pérdidas en la voluta. El deslizamiento del fluido se modela mediante el enfoque del factor de deslizamiento utilizando la expresión empírica de Wiesner. El modelo de pérdida en la voluta cuenta la pérdida por fricción asociada a la velocidad del flujo de lanzamiento de la voluta, la pérdida por fricción de difusión debida a la circulación asociada al flujo de la voluta, la pérdida debida a la desaparición del flujo radial a la salida de la voluta y la pérdida en el interior de la garganta de la voluta de la bomba. Se consideran modelos adecuados para la pérdida de potencia por fricción hidráulica del impulsor, la pérdida de potencia por fricción del disco, la pérdida de potencia por fuga de flujo interno y la pérdida de potencia por circulación de choque en la entrada. La fuga de flujo volumétrico interno de la bomba y el rendimiento volumétrico están relacionados con la geometría de la bomba y las propiedades del flujo. El procedimiento adoptado en este trabajo permite obtener curvas características de rendimiento de bombas centrífugas de forma adimensional. Se caracterizan el coeficiente de altura de la bomba, el rendimiento manométrico, el coeficiente de potencia y el NPSH requerido. Los coeficientes predichos y las curvas de rendimiento obtenidas concuerdan con las características experimentales de la bomba centrífuga.

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