Desempeño hidráulico de la bomba de ariete hidráulico universal con tubería de suministro de PVC

Abstract

La tesis consiste en describir el comportamiento hidráulico de la bomba de ariete de PVC 1”, a partir de las variables independientes h/H ∈ [2.3, 11] y L/D = {400, 500, 600}. Las hipótesis se plantearon sobre las relaciones adimensionales q/QT, Q/QT, nD/vc y η. También se estudió el caudal de suministro relativo QT/(vcD²). La investigación es experimental, para lo cual se construyó un banco de pruebas hidráulico para alturas de suministro de H = {1.4 m, 2 m, 3 m}. Se encontró un caudal de descarga máximo de 5.79 l/min, cuando h/H = 2.3 y H = 3 m. La altura de descarga máxima hmax encontrada fue de 44.8 m a caudal cero (q = 0 l/min) cuando L/D = 600 y H = 3 m. La mayor altura de descarga a caudal mínimo estudiada fue de 33.08 m con un caudal de bombeo de q = 0.31 l/min, cuando h/H = 11. La eficiencia de Rankine alcanza sus valores más altos en el rango h/H ∈ [4, 6], con un promedio de 44.3%. El caudal de suministro necesario para el funcionamiento de la bomba de ariete se encuentra entre QT ∈ [10.46 l/min, 26.68 l/min]. La relación q/QT ∈ [0.015, 0.248] indica que el bombeo efectivo está entre el 1.5% y el 24.8% del caudal de suministro. Para una relación de alturas h/H = 5 el caudal relativo es q/QT = 0.10, es decir, el 10% del caudal de su- ministro es bombeado.

The thesis consists of describing the hydraulic behavior of the 1” PVC ram pump, starting from the independent variables h/H = [2.3, 11] and L/D = {400, 500, 600}. Hypotheses we- re made on the dimensionless relationships q/QT, Q/QT, nD/vc and η. The relative supply flow rate QT/ (vcD²) was also studied. The investigation is experimental, for which a hydraulic test rig was constructed for supply heads of H = [1.4 m, 2 m, 3 m}. A maximum discharge flow rate of 5.79 l/min was found, when h/H = 2.3 and H = 3 m. The maximum discharge head hmax found was 44.8 m at zero flow rate ( q = 0 l/min), when L/D = 600 and H = 3 m. The highest discharge head at minimum flow rate studied was 33.08 m at a pumping rate of q = 0.31 l/min, when h/H = 11. Rankine efficiency reached its highest values in the range h/H = [4, 6], with an average of 44.3%. The supply flow rate required to operate the ram pump is between QT = [10.46 l/min, 26.68 l/min]. The ratio q/QT = [0.015, 0.248] indicates that the effective pumping is between 1.5% and 24.8% of the supply flow. For a head ratio h/H = 5 the relative flow rate is q/QT = 0.10, i.e., 10% of the supply flow is pumped.