2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

2.3 Cálculo del punto de funcionamiento

2.3.1 Curva característica de la bomba

Para encontrar el punto de funcionamiento de la bomba, hay que mantener el número de revoluciones (ω) constante. La altura (H), el consumo de potencia (W) y el rendimiento (η) dependen del caudal volumétrico que pasa por el circuito.

La altura se puede calcular a partir de la ecuación de Bernouilli:

Donde:

H = altura (m)

g = gravedad (m/s²)

P₁= Presión en el punto 1 (bar)

P₂= Presión en el punto 2 (bar)

u₁= velocidad en el tramo 1 (m/s)

u₂= velocidad en el tramo 2 (m/s)

z = altura entre los dos manómetros (m) (z = 0.25 m)

ρ = densidad del fluido (en nuestro caso, ρ = 1000 kg/m³)

Para la realización del cálculo de la velocidad del flujo (u), primero hay que determinar la área de cada uno de los tubos, ya que estos tienen un diámetro diferente:

- En el casos de calcular u₁ tenemos que calcular la área en el primer tramo del circuito:

- Si lo que queremos es calcular la velocidad del fluido cuando pasa por el segundo tramo (u₂), antes habrá que buscar su área:

Donde:

d₁= 50 mm = 0.05 m

d₂= 32 mm = 0.032 m

Así pues, el valor de la velocidad en los dos tramos (u₁ i u₂), lo encontraremos mediante la fórmula del caudal volumétrico citada en el balance de materia:

Este, nos permite relacionar la altura (eje de ordenadas) y el caudal volumétrico (eje de abscisas) mediante un gráfico donde se puede comprobar que la altura desciende a medida que el caudal volumétrico es mayor. Esta es la que denominamos com curva característica de la bomba.