BOMBAS CENTRÍFUGAS
PROBLEMA 1. (Septiembre 2005).
Una bomba centrífuga impulsa 50 dm3/s cuando el rotor gira a una velocidad de 1450 rev/min. Dicho rotor posee 8 álabes inclinados hacia atrás con β 2' = 60º , con un diámetro exterior dos veces mayor que el diámetro del cubo. Se sabe que la componente radial de la velocidad relativa a la salida es igual a la componente tangencial de la velocidad relativa a la b entrada. Además, se cumple la relación 1 = 0.65 , así como un coeficiente de flujo a la D1 V entrada f 1 = 0.34 . Considerando que el rendimiento hidráulico es del 70% y que el U1 rendimiento mecánico se estima en un 90%, determínese: • • • •

Diámetro a la entrada. Factor de deslizamiento utilizando la fórmula de Stanitz. Altura …ver más…

Stodola: S F = 1 −

⋅ senβ 2 Z v2 f 1− ⋅ cot gβ 2 U2

π

Universidad de Oviedo. EPS Ing. Ind. Gijón. Área de Mecánica de Fluidos. MH-ORG. Curso 2005-06

PROBLEMA 6. (Junio 2005).
Cada transbordador espacial de la NASA cuenta con tres unidades SSME (Space Shuttle Main Engine), como motores a reacción de fuel líquido, en los que se mezclan hidrógeno líquido (LH2) -combustible- y oxígeno líquido (LOx) -comburente- con el objeto de producir la explosión en la cámara de combustión y el consecuente empuje. Parte de los gases generados, se utilizan para accionar unas turbinas que, unidas a un eje común, accionan las turbobombas que inyectan el LH2 y el LOx hacia la cámara de combustión. Se sabe que la bomba de LOx (Densidad: 70.8 lbm/ft3) es doble (dos rodetes contrapuestos sobre el mismo eje –ver figura-), de tipo centrífugo con una única etapa por rodete y accionada a 29164 rpm. Además, cada etapa incorpora un inductor (para prevenir cavitación) que le da al flujo una prerrotación a la entrada de 15º en el sentido de giro respecto a la dirección axial . La bomba ha sido diseñada para un caudal de 1350 lbm/s (la mitad para cada rodete), con un incremento de presión de 4100 psi. Calcúlense los triángulos de velocidad a la entrada y la salida y la potencia consumida por las turbinas (rendimiento de la bomba del 79.5%). NOTA: Tómense los diámetros y anchos