10.2: Pérdida de Cabeza y Caballos de Fuerza

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 152526

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Como se discute en la Sección 8, la presión de succión puede expresarse como “elevación” o “cabeza”. En otras palabras, la ubicación del agua en el lado de succión de la bomba puede ayudar u obstaculizar la bomba. Recordemos los diagramas de ejemplo de una sección anterior.

El diagrama de la izquierda (elevación de succión) requiere trabajo de la bomba para llevar el agua hasta la bomba y luego trabajo adicional para llevar el agua al depósito por encima de la bomba. El diagrama de la derecha (cabezal de succión) recibe “ayuda” del tanque en el lado de succión y la bomba solo tiene que levantar el agua la diferencia de altura entre los dos tanques. Al calcular los caballos de fuerza, es necesario calcular la presión total de la cabeza (elevación de succión + cabezal de descarga) o (cabezal de descarga - cabezal de succión).

Ejercicios

Calcula las siguientes preguntas relacionadas con los caballos de fuerza.

Un pozo está bombeando agua de un acuífero con una capa freática a 30 pies por debajo de la superficie del suelo (bgs) a un tanque a 150 pies sobre el pozo. Si el pozo fluye 1,000 gpm, ¿cuál es la potencia requerida? (Supongamos que la eficiencia de cable a agua es del 68%)
Una estación de bombeo de refuerzo está bombeando agua desde la Zona 1 a una altitud de 1,225 pies sobre el nivel del mar hasta la Zona 2 que está a 1,445 pies sobre el nivel del mar. La estación de bombeo se encuentra a una altura de 1,175 pies sobre el nivel del mar. La bomba fue probada recientemente y las eficiencias para la bomba y el motor fueron 62% y 78% respectivamente. Las pérdidas a través de las tuberías y conexiones equivalen a un total de 11 pies. Si la bomba fluye 1,200 gpm, ¿cuál es la potencia requerida del motor?
Un pozo con bombas ubicadas 75 pies bgs bombea contra una presión de descarga de 125 psi a un tanque ubicado a una altura de 253 pies por encima del pozo. El pozo bombea a una velocidad de 1,050 gpm. ¿Cuál es el nivel de agua en el tanque y cuál es la potencia requerida? (Supongamos que la eficiencia de cable a agua es de 55%)
Una bomba de refuerzo de 200 hp está sacando agua de un tanque de 32 pies de altura que está 50 pies por debajo de la línea de la bomba. Luego se bombea contra una presión en la cabeza de descarga de 112 psi. ¿Cuál es el caudal en gpm? (Supongamos que la eficiencia de cable a agua es del 65% y el tanque está lleno)