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Statistical model for characterizing and optimizing peripheral pumps

2018; Volume: 36; Issue: 1 Linguagem: Espanhol

10.14482/inde.36.1.10939

2145-9371

Carlos A. Camargo, Carlos García, Jorge Duarte Forero, Adriana Rincón,

Multidisciplinary Science and Engineering Research

espanolLa caracterizacion de los fenomenos fisicos presentes en las bombas rotodinamicas ha abierto un nuevo campo de estudio para estas maquinas, en el que se investigan formas de optimizar la eficiencia en el punto de operacion sin afectar, de manera significativa, otros parametros. En estudios realizados en bombas perifericas se ha comprobado experimentalmente que la ecuacion de Euler no modela su comportamiento hidraulico, pues el flujo toroidal presente en estas da lugar a la recirculacion de fluido. En razon a lo anterior, en esta investigacion se desarrolla una metodologia que permite modelar el comportamiento de bombas perifericas al aplicar un nuevo criterio para la prediccion de la curva caracteristica de la bomba basado en la ecuacion de Euler, e incluye factores de correccion. Experimentalmente se valida el modelo propuesto con el fin de verificar que describa el fenomeno en funcion de las variables geometricas, mecanicas e hidraulicas de la bomba. Con el modelo de Euler ajustado, se realiza un proceso de optimizacion y se comparan los resultados obtenidos contra la curva real de la bomba, con lo que se comprobo que se logra una mejora en la potencia hidraulica obtenida. Lo anterior permitira predecir el aumento en el desempeno de las bombas perifericas, sin la necesidad de realizar costosos ensayos experimentales. EnglishCharacterizing physical phenomena existing in rotodynamic pumps has open a new field of study for these machines, where the efficiency on the operating point is being investigated, without significantly affecting other parameters. Research in the peripheral pump made have experimentally proved that Euler’s equation does not model its hydraulic behavior because of the toroidal flow that is developed on them, which causes flow recirculation. Due to the above points, this paper develops a methodology for modeling the behavior of peripheral pumps, using a new criterion that was developed for predicting the characteristic curve of the pump and it is based on Euler’s equation, which includes two correction factors. The proposed model was validated experimentally to verify that it describes the phenomenon according to the mechanical, geometrical and hydraulic variables involved of the pump. An optimizing process was realized using the corrected Euler’s model, and the results are compared to actual pump curve thus is proved that the obtained hydraulic power is improved. The previous statement will allow predicting the gain on the performance of peripheral pumps without realizing expensive experimental test.