Problema $3$: Elecci$$n de una bomba centr$$fuga y dimensionamiento completo de la

bomba $(40$ pts$)$

El objetivo es llenar un tanque de almacenamiento con una bomba centr$$fuga que fluir$$a $50$

m $3/$h a trav$$s del siguiente circuito:

Entre el tanque de alimentaci$$n y la bomba hay una tuber$$a recta horizontal de $20$ m de

longitud y un di$$metro de $100$ mm$,$ fabricada en acero inoxidable con una rugosidad de

$0\mathrm{.}02$ mm$.$ Esta tuber$$a est$$ conectada directamente a la parte inferior del tanque de

alimentaci$$n$,$ presentando una contracci$$n brusca con un coeficiente de p$$rdida de carga k

$=0\mathrm{.}5,$ y cuenta con una v$$lvula de retenci$$n tambi$$n con un coeficiente k $=0\mathrm{.}5.$ El nivel

superior del tanque de alimentaci$$n se encuentra a una elevaci$$n de $2$ m sobre el eje de la

bomba.

Despu$$s de la bomba, el sistema contin$$a con una tuber$$a de $35$ m de longitud, que

mantiene las mismas caracter$$sticas que la anterior $($mismo di$$metro y rugosidad$).$ Esta

secci$$n incluye dos codos, cada uno con un coeficiente de p$$rdida de carga k $=0\mathrm{.}25.$ El

l$$quido bombeado, al salir como un chorro horizontal, alcanza una altura de $17$ m por

encima del nivel superior del tanque de alimentaci$$n$,$ donde finalmente es recolectado en el

tanque de almacenamiento.

El l$$quido bombeado tiene las siguientes caracter$$sticas: densidad de $1000$ kg m $-3$ ;

viscosidad $1\mathrm{.}1410-3$ Pa s; presi$$n de vapor de $5500$ Pa$.H($m$)$Determine las caracter$$sticas del circuito como:

$1)$Cu$$l de las tres bombas para las que tiene curvas caracter$$sticas es la adecuada para

usted?

$2)$Cu$$l ser$$ la potencia suministrada al fluido y la potencia absorbida $($eficiencia $=62\%)?$

$3)$ Dado que el NPSH requerido de la bomba seleccionada es de $0\mathrm{.}4$ bar, calcule el NPSH

disponible y verifique que la bomba funcione correctamente.