La curva característica de una bomba centrífuga es una representación gráfica de la capacidad de la bomba para mover fluidos en relación con el nivel de presión existente durante el funcionamiento de la bomba. El gráfico representa la interacción de las dos variables que describen el comportamiento de una bomba:
- Altura de una bomba: se define como la diferencia de presión entre la salida y la entrada de la bomba, expresada en unidades de altura (por ejemplo, en metros).
- Caudal: cantidad de fluido que circula por una sección en un periodo de tiempo determinado.
La curva es fundamental para la selección y el dimensionamiento de una bomba, ya que pone de relieve los puntos de máximo rendimiento y proporciona información sobre la capacidad real de cumplir los requisitos del sistema de aplicación en el que se va a utilizar.
Altura de elevación de una bomba
La altura de una bomba se define como la diferencia de presión entre la salida y la entrada de la bomba, expresada en unidades de altura (por ejemplo, en metros). La unidad de medida de la altura se representa con el símbolo m. La altura indica la altura de elevación máxima que la bomba puede transmitir al fluido bombeado. Es un factor muy importante que determina la capacidad de la bomba para superar resistencias como curvas, válvulas y tuberías. La altura de elevación de una bomba es una cifra clave en la selección de la bomba más adecuada para determinadas condiciones estructurales, como la longitud y el diámetro de la tubería, la altura de elevación o la cantidad de fluido a mover.
El caudal de una bomba
El caudal de una bomba centrífuga es la cantidad de fluido que la bomba es capaz de mover en un intervalo de tiempo determinado. En otras palabras, representa la cantidad de fluido que se bombea a través de la bomba en una unidad de tiempo, normalmente expresada en litros por minuto o metros cúbicos por hora. El caudal depende del tamaño de la bomba, la velocidad de rotación del eje de la bomba y las características del fluido bombeado, como la densidad y la viscosidad. El caudal es una de las especificaciones técnicas más importantes de una bomba centrífuga, ya que influye directamente en su capacidad para suministrar el caudal de líquido requerido por el sistema en el que está instalada.
Curva característica de una bomba en el plano cartesiano
La representación de la curva característica de una bomba en el plano cartesiano muestra el caudal Q en el eje x y la altura H en el eje y, como se muestra en el gráfico siguiente:
La curva característica representa la capacidad de una bomba para generar flujo de fluido (caudal) en función de la altura. La relación entre el caudal y la altura, a velocidad constante, es típica de cada bomba. Para completar la información necesaria para analizar una bomba, se pueden utilizar otros dos gráficos: la curva de rendimiento y la curva de consumo de energía.
Curva de rendimiento de una bomba
La curva de rendimiento permite evaluar el rendimiento del funcionamiento de una bomba. La curva representa, en el eje y, la relación entre la potencia de la bomba y la potencia absorbida (definida por la variable η = Wu/W) en relación con el caudal volumétrico representado en el eje x por la variable Q. En el gráfico siguiente se muestra un ejemplo de curva de rendimiento:
La curva de rendimiento tiene forma de campana: en el punto de máximo rendimiento, el funcionamiento de la bomba es óptimo.
La curva de potencia absorbida de una bomba
La curva de potencia absorbida de una bomba es un parámetro para evaluar el rendimiento de una bomba. La curva representa, en el eje y, la potencia eléctrica absorbida caracterizada por la variable W en relación con el caudal expresado por la variable Q en el eje x. La potencia W es el producto del caudal Q por la altura H y la densidad d del fluido (W=Q∙d∙H). En el siguiente gráfico se muestra un ejemplo de curva de potencia absorbida:
La curva de potencia absorbida tiene una tendencia ascendente: la potencia aumenta a medida que aumenta el caudal.
¿Por qué prestar atención a las curvas características de una bomba?
La curva característica de una bomba centrífuga expresa claramente la idoneidad de una bomba específica para su uso en un sistema concreto. La bomba centrífuga es un elemento mecánico accionado por un motor eléctrico, y cada curva característica de la bomba se refiere a una rotación precisa del motor, dependiente, en el caso de los motores asíncronos comunes, de la frecuencia de alimentación y del número de polos del propio motor (por ejemplo, 50 hercios, motor de 2 polos: 2900 rpm).
En algunos modelos de bombas centrífugas también es posible encontrar indicaciones relativas al NPSH, es decir, la altura de aspiración máxima admisible antes de incurrir en fenómenos de cavitación, destructivos para las partes mecánicas de la bomba.
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