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Bomba centrífuga

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  • Denis Papin
Bomba centrífuga en aplicación industrial para dinámica de fluidos e hidrodinámica.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Una centrífuga bomba es una bomba rotodinámica que utiliza un impulsor giratorio para aumentar el presión y el caudal de un fluido. El fluido entra en la bomba axialmente cerca del eje de rotación, es acelerado por las paletas del impulsor y fluye radialmente hacia afuera en una cámara difusora o voluta. En esta cámara, la alta energía cinética del fluido se convierte en energía de alta presión.

El funcionamiento de una bomba centrífuga se basa en convertir la energía rotacional de un motor en energía en un fluido en movimiento. Los dos componentes principales responsables de esto son el impulsor y la voluta (o carcasa). El impulsor es un rotor con una serie de álabes curvos. Al girar, imparte una alta velocidad al fluido, que es aspirado por el centro (el "ojo" del impulsor) y expulsado hacia afuera por fuerza centrífugaEl fluido que sale del impulsor tiene una alta energía cinética.

El fluido entra entonces en la voluta, una carcasa espiral especialmente diseñada que rodea el impulsor. El área de la sección transversal de la voluta aumenta gradualmente a lo largo del recorrido del fluido. Este aumento de área provoca que el fluido disminuya su velocidad. Según el principio de Bernoulli, a medida que la velocidad del fluido disminuye, su presión debe aumentar (suponiendo una altura constante). Esta conversión de energía cinética en energía de presión es la función principal de la voluta. El fluido presurizado se descarga a continuación por la salida de la bomba.

A diferencia de las bombas de desplazamiento positivo, las bombas centrífugas proporcionan un flujo suave y sin pulsaciones. Su caudal varía significativamente con la contrapresión o la altura de elevación del sistema. Son altamente eficientes para bombear fluidos de baja viscosidad, como el agua, y son capaces de alcanzar caudales muy elevados, lo que las convierte en el tipo de bomba más común a nivel mundial para una amplia gama de aplicaciones.

UNESCO Nomenclature: 3308
- Mecánica de fluidos

Tipo

Dispositivo físico

Ruptura

Revolucionario

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • comprensión de la fuerza centrífuga (trabajo de Huygens)
  • Principio de Bernoulli que relaciona la velocidad del fluido con la presión.
  • avances en metalurgia para la fundición de impulsores y carcasas
  • Desarrollo de maquinaria rotatoria y fuentes de energía como la máquina de vapor

Aplicaciones

  • sistemas municipales de suministro y distribución de agua
  • Procesamiento industrial de productos químicos, petróleo y gas
  • Sistemas de climatización de edificios para la circulación de agua caliente y fría.
  • bombeo de aguas residuales y lodos
  • equipo contra incendios
  • Bombas de agua automotrices para refrigeración de motores

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • Bombas centrífugas autocebantes con cámaras de separación aire-agua integradas
  • Bombas centrífugas sin sello de accionamiento magnético para la manipulación a prueba de fugas de productos químicos corrosivos
  • Bombas centrífugas con sistemas de monitoreo inteligente que predicen fallas en los cojinetes
  • Impulsores personalizados impresos en 3D optimizados para viscosidades de fluidos específicas
  • multi-stage vertical centrifugal pumps for high-pressure, small-footprint applications like reverse ósmosis
  • Bombas centrífugas con variadores de frecuencia (VFD) para un funcionamiento energéticamente eficiente
  • Bombas de lodos con materiales endurecidos y resistentes a la abrasión para minería
  • Bombas de motor encapsulado para aplicaciones de cero emisiones en la industria nuclear
  • Bombas centrífugas diseñadas para imitar corazones biológicos para una circulación sanguínea suave en dispositivos médicos.
  • Bombas centrífugas neumáticas para uso en entornos explosivos
Related to: centrifugal bomba, roto-dynamic pump, impeller, volute, fluid dynamics, pressure head, kinetic energy, bernoulli’s principle, water supply, hydrodynamics.

Contexto histórico

Bomba centrífuga

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1788
1834
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(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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