BOMBEO DE SUCCION POSITIVA G1_Presentación.pdf

BOMBEO DE SUCCION POSITIVA

1. CURSO:
INGENIERIA DE PIPING
DOCENTE:
Mg. Ing. Juan Jose Guillermo Navarro
INTEGRANTES:
Alejos Romero, Antonella Alessandra
Ospino Carhuas, Medali
Saenz Cordova, Brayan Smith
Saenz Sanchez, Jorge Patrick
Valencia Guerrero, Victor Junior
Lima, 11 de julio del 2025
BOMBEO DE SUCCIÓN POSITIVA
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS
E.A.P INGENIERÍA MECÁNICA DE FLUIDOS

2. 1. INTRODUCCIÓN
2. OBJETIVOS
Los sistemas de tuberías son fundamentales en aplicaciones industriales, civiles y agrícolas, ya que permiten el transporte
eficiente de fluidos. Un aspecto crítico en su diseño es la pérdida de energía por fricción en las tuberías y accesorios, lo
que impacta directamente en el rendimiento del sistema. Este proyecto analiza las pérdidas de carga en un sistema de
bombeo de succión positiva, comparando dos configuraciones. Se cuantifican las pérdidas usando la ecuación de Darcy-
Weisbach y coeficientes K, siguiendo a Çengel y Cimbala (2014). El estudio busca aportar al diseño eficiente de redes
hidráulicas reales.
Analizar las pérdidas de carga en un sistema de bombeo de succión positiva mediante comparación de resultados
experimentales, analíticos y simulados (con AFT Fathom), evaluando su comportamiento hidráulico en distintas
configuraciones.
Objetivos Específicos
1.Realizar pruebas experimentales en dos configuraciones: Bombeo de succión positiva a tanque elevado con
recirculación y bombeo de succión positiva con recirculación directa.
2.Calcular pérdidas de carga aplicando la ecuación de Darcy-Weisbach y coeficientes K.
3.Simular el comportamiento del sistema con AFT Fathom bajo condiciones reales.
4.Comparar resultados obtenidos entre los tres métodos para verificar su consistencia.
5.Evaluar cómo las pérdidas afectan el caudal volumétrico y el desempeño del sistema en distintas condiciones.

3. Es común notar que la mayoría de los fluidos en
especial los líquidos, se transportan en tuberías
circulares. Esto es así porque las tuberías con
una sección transversal circular pueden resistir
grandes diferencias de presión entre el interior y
el exterior sin distorsión considerable
FLUJO EN TUBERÍAS FLUJO LAMINAR Y TURBULENTO
El régimen de flujo laminar se caracteriza por un
movimiento del fluido ordenado y estable, en el que
las líneas de corriente son suaves y paralelas entre sí.
En contraste, el flujo turbulento presenta un
movimiento caótico e inestable, con fluctuaciones
irregulares de velocidad y mezcla intensa entre capas
del fluido.
3. MARCO TEÓRICO

4. Re es el número de Reynolds (adimensional)
ρ es la densidad del fluido (unidades SI: kg/m³)
v es la velocidad del flujo (m/s)
D es una longitud característica de la geometría (diámetro en
este caso, m)
μ es la viscosidad dinámica del fluido (Pa.s o N.s/m² o
kg/(m.s))
ν es la viscosidad cinemática del fluido (m²/s).
NÚMERO DE REYNOLDS
Osborne Reynolds fue el primero en demostrar
que es posible predecir si el flujo es laminar o
turbulento siempre que se conozca la magnitud de
un número adimensional, éste se conoce ahora
como número de Reynolds (Re).
Si Re < 2000, el flujo es laminar.
Si Re > 4000, el flujo es turbulento

5. PÉRDIDA DE CARGA POR FRICCIÓN
La pérdida de carga para todos los tipos de flujos
internos (laminar o turbulento, en tuberías
circulares o no-circulares, superficies lisas o
rugosas) se expresan como:
h = Pérdida de carga debida a la fricción (en m)f
f = Factor de fricción de Darcy (adimensional)
L = Longitud de la tubería (en m)
D = Diametro interno de la tuberia (en m)
v = velocidad medida del fluido en la tubería (m/s)
g = aceleración de la gravedad (9.81 m/s²)
En casos de flujo laminar totalmente desarrollado
en una tubería circular, el factor de fricción es:
Ecuación de Darcy-Weisbach
El factor de fricción en flujo turbulento está dado
por la ecuación de Colebrook, que se expresa como:
ε = rugosidad absoluta de la pared interna del tubo (m o ft)
Nota: El factor de fricción tambien se puede determinar a
traves del diagrama de Moody

6. PÉRDIDAS DE CARGA MENORES
En sistemas de tuberías, las pérdidas menores se
refieren a la pérdida de energía o carga que ocurre
debido a accesorios como válvulas, codos y uniones en
T, que causan perturbaciones en el flujo del fluido.
Las pérdidas menores se expresan en términos del
coeficiente de pérdida K (también llamado coeficiente
de resistencia).
L
PÉRDIDA DE CARGA TOTAL
Cuando todos los coeficientes están disponibles, la
pérdida de carga total en un sistema de tuberías se
determina a partir de:
Si todo el sistema de tuberías tiene un diámetro
constante, la pérdida de carga total se reduce a

7. ANÁLISIS DE UN SISTEMA DE TUBERÍAS
El análisis de un sistema de tuberías se basa en dos principios simples:
1.Se debe satisfacer la conservación de la masa a través del sistema
2.La caída de presión entre dos puntos debe ser la misma para todas las trayectorias
entre los dos puntos.
P, P​ = presión en la sección 1 y 2 (en Pa)
12
ρ = densidad del fluido (en kg/m³)
g = aceleración de la gravedad (≈ 9.81 m/s²)
α, α = factor de corrección cinética en la sección 1 y 2 (adimensional)
1 2
​v, v = velocidad media del fluido en la sección 1 y 2 (en m/s)
12
z, z​ = altura geométrica en la sección 1 y 2 (en m)
12
​h = energía añadida al sistema por una bomba (en m)
bomba
h​ = energía extraída del sistema por una turbina (en m)
turbina
h= pérdida total de carga por fricción y accesorios (en m)
total

8. TUBERÍA 1'’
En el proyecto
utilizamos tubería de
PVC de 1 pulgada en el
tramo que va del tanque
a la bomba. Este
diámetro es adecuado
para transportar el
caudal requerido hacia
la bomba sin generar
pérdidas significativas
de carga
TUBERÍA 1/2'’
Utilizamos tubería de
PVC de ½ pulgada
marca Pavco en la
descarga de la bomba
para mejorar la presión
y controlar el flujo,
aprovechando su
resistencia y fácil
instalación.
TANQUE
Utilizamos un
tanque Rotoplas de
1100 L como reserva
principal de agua,
asegurando un
suministro
constante al
sistema de bombeo.
1100 L
REDUCTOR
Utilizamos un
reductor de 1'' a ½''
en PVC para adaptar
la tubería a la
bomba, asegurando
una conexión firme,
compatible y sin
fugas.
BOMBA
PERIFERICA
Caudal: 35 L/mmin
Potencia: 0.5 HP
H máx. 35m
UNIÓN MIXTA
1/2'’’
4. MATERIALES
Se utilizó una unión mixta
de ½ pulgada para lograr
conexiones seguras y
desmontables, facilitando
el mantenimiento y los
ajustes del sistema,
especialmente cerca de
válvulas o bombas.

9. VÁLVULA BOLA
Esta válvula debe tener
un giro suave de la
manivela para poder
variar caudales.
UNIÓN
UNIVERSAL
Utilizamos una unión
universal de ½ pulgada
en PVC para facilitar el
montaje, desmontaje y
mantenimiento de
componentes como el
manómetro.
TANQUE DE
AGUA
Utilizamos un
medidor de agua
marca América para
controlar el
volumen de agua
circulante y
monitorear el
rendimiento del
sistema.
TANQUE 80L
Utilizamos un tanque de
80 L en PVC para la
descarga ubicada en el
segundo piso, asegurando
suficiente capacidad de
almacenamiento,
resistencia y una conexión
confiable con la tubería
del sistema, evitando
fugas y facilitando el
montaje.
Taladro
En el proyecto
utilizamos un taladro
para hacer las
perforaciones
necesarias y
empernar las
abrazaderas que fijan
la tubería a las
superficies. Esto nos
permitió asegurar el
sistema de forma
firme y ordenada
BUSHING
En el proyecto utilizamos un
bushing de reducción para
conectar el manómetro al
sistema. Este accesorio nos
permitió adaptar el diámetro de
la tubería a la rosca del
manómetro, asegurando una
unión precisa y sin fugas.tilizó
una unión mixta de ½ pulgada
para lograr conexiones seguras y
desmontables, facilitando el
mantenimiento y los ajustes del
sistema, especialmente cerca de
válvulas o bombas.

10. TEE 1/2'’
Utilizamos una tee de ½
pulgada en PVC para
instalar el manómetro
sin afectar el flujo
principal, asegurando
una conexión resistente
y compatible con el
sistema.
MANÓMETRO
60 PSI
Se instaló un manómetro de 60
psi justo después de la bomba
para monitorear la presión de
trabajo del sistema, verificar
que opere dentro de los rangos
adecuados y detectar posibles
anomalías; su ubicación en la
descarga permite obtener una
lectura precisa de la presión
generada.
Niple ½’'
Utilizamos un niple
de ½ pulgada en PVC
para unir tramos
roscados en línea
recta, especialmente
en la descarga de la
bomba, garantizando
una conexión firme y
segura.
MANÓMETRO
15 PSI
Utilizamos un
manómetro de 15 psi
para medir la presión
en el serpentín,
asegurando que se
mantenga en rangos
adecuados para un
funcionamiento
seguro y eficiente.
Tarraja ½’’
En el proyecto
utilizamos una
tarraja de ½
pulgada para
realizar roscas en
los extremos de las
tuberías o
accesorios de PVC
TIJERA DE CORTE
PARA TUBERÍA DE
PVC.
Esta herramienta se
usa para hacer cortes
limpios y precisos en
tubería de PVC u otros
plásticos, lo que
facilita el montaje y
evita rebabas o
deformaciones en la
instalación.

11. VÁLVULA BOLA
CON DOBLE
UNIVERSAL
Su diseño permite
una apertura y
cierre rápido,
asegurando una
conducción
eficiente del fluido.
ABRAZADERAS
Utilizamos abrazaderas
para tubería para fijar
las líneas de PVC,
evitando movimientos y
asegurando una
instalación estable y
ordenada
CODO DE 90°
ROSCADO
En el proyecto utilizamos
un codo de 90° roscado en
PVC para cambiar la
dirección del flujo en el
sistema de tuberías.
Gracias a su rosca, permite
una conexión firme y
desmontable, ideal para
ajustar el recorrido del
fluido sin necesidad de
cementar.
CONTRATUER
CA Y BRIDA
Utilizamos un espolón
pasamuros de PVC con
contratuerca y brida
para conectar el
tanque a la tubería,
asegurando una unión
firme y sin fugas.
PINZA DE PRESIÓN
TIPO MORDAZA
En el proyecto
utilizamos una
tarraja de ½
pulgada para
realizar roscas en
los extremos de las
tuberías o
accesorios de PVC
WINCHA
Se utilizó una wincha
de medición para
asegurar cortes
precisos y una correcta
alineación en la
instalación del sistema
de tuberías,
garantizando una
distribución adecuada
de los componentes

12. 5. PROCEDIMIENTO
HITO 1
CARACTERÍSTICAS DE LA BOMBA Y RECORRIDO DE LA TUBERÍA
Antes de inicia es esencial identificar y analizar el entorno disponible, ya que esto permitirá establecer un diseño preliminar
del sistema de bombeo de succión positiva que se ajuste a las condiciones del espacio.
Se realizo un gráfico a mano con las medidas calculadas del recorrido de la tubería, luego se diseño un plano PFD
Plano PFD
Vista del espacio de trabajo
1er piso
2do piso

13. HITO 2:
INSTALACIÓN DE UN CIRCUITO CERRADO CON UNA BOMBA DE AGUA, INCLUYENDO LA COLOCACIÓN DE UN
MANÓMETRO Y UN MEDIDOR DE AGUA PARA MEDIR LA PRESIÓN Y EL CAUDAL, RESPECTIVAMENTE.
Sistema de Bombeo con manómetro y medidor
de agua (circuito cerrado)
Limpieza del tanque Instalación de los materiales
Herramienta para crear
roscas en la tubería
Uniendo la tubería con
la válvula de bola

14. ACOPLAMIENTO DE LAS
PARTES QUE
CONFORMAN LA LÍNEA
DE PROCESO
NIVELACIÓN DE LA
TUBERÍA DE LA LINEA
DE PROCESO
SISTEMA DE BOMBEO
POSITIVO CULMINADO EN
EL PRIMER PISO
SISTEMA DE BOMBEO
POSITIVO CULMINADO EN EL
SEGUNDO PISO
HITO 3: AMPLIACIÓN DEL CIRCUITO CERRADO E INSTALACIÓN DE UN SEGUNDO MANÓMETRO PARA PERMITIR
LA MEDICIÓN DE LA DIFERENCIA DE PRESIONES.
Se amplió el circuito cerrado con tubería de PVC de 1/2", cortada y roscada para unir válvulas, se conectaron
los tanques para establecer el flujo. En el segundo piso se instaló el segundo manómetro con una tee y cinta
de teflón para asegurar el sellado y evitar filtraciones.

15. HITO 4: PRUEBA Y VERIFICACIÓN DE PERDIDAS EN CIRCUITO DE BOMBEO DE SUCCIÓN POSITIVA A TANQUE
ELEVADO CON RECIRCULACIÓN.
Se realizó una prueba inicial del sistema de bombeo positivo para detectar filtraciones. Tras corregirlas, se observó que la bomba
no funcionaba correctamente por un eje trabado debido a la inactividad. Se desmontó la bomba, se liberó el eje y se ajustaron los
álabes, logrando que el sistema funcionara adecuadamente.
Desmontando el ventilador de la bomba
Inspección del funcionamiento de los
fusibles del ventilador

16. HITO 5: VERIFICACIÓN FINALIZADA
Fotografía grupal con el sistema de bombeo positivo con
un circuito cerrado en la línea de descarga
Lectura del primer
manómetro
Lectura el segundo
manómetro
Tras corregir filtraciones, la presión mejoró según los manómetros. Se modificó la línea de descarga a un circuito cerrado,
conectando la manguera al tubo en lugar del tanque. Esto alteró las lecturas de presión, por lo que se añadió una extensión
de manguera para completar correctamente el nuevo recorrido.

17. 6. CÁLCULOS Y RESULTADOS
MEDICIONES
Fecha de
medición
Apertura de la válvula
de bola 1/2 “
Manómetro 1
(Psig)
Manómetro 2
(Psig)
Hito 5 Totalmente abierta 24 3.6
5 jul 2025
30° 46 1.6
5 jul 2025
60° 28 3.4
5 jul 2025
Totalmente abierta 23 4
Fecha de
medición
Apertura de la válvula
de bola 1/2 “
Manómetro 1
(Psig)
Manómetro 2
(Psig)
5 jul 2025
30° 51 0
5 jul 2025
60° 27 8.8
5 jul 2025
Totalmente abierta 27 9
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
Fecha de
medición
Apertura de la válvula
de bola 1/2 “
Valor inicial
Valor final
(Luego de 60 s)
5 jul 2025
30° 2573 2579
5 jul 2025
60° 2532 2551
5 jul 2025
Totalmente abierta 2454 2475
Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Fecha de
medición
Apertura de la válvula de
bola 1/2 “
Valor inicial
Valor final
(Luego de 60 s)
Hito 5 Totalmente abierta 1988 1998
5 jul 2025
30° 2354 2364
5 jul 2025
60° 2415 2434
5 jul 2025
Totalmente abierta 2313 2334
Medición de cotas de los manómetros respecto al piso
# z (m)
Manómetro 1 0.3
Manómetro 2 3.12
Lectura de presión en los manómetros
Lectura de consumo de agua

18. DATOS COMPLEMENTARIOS
PARA EL ANÁLISIS
Propiedades del agua
Para una temperatura de 20 ° C la
densidad ρ = 998.2 kg/m³ y la viscosidad
dinámica μ = 1002×10 Pa.s
-6
Diametro interno de la tubería
se consideró el diámetro interno real de
la tubería, obtenido mediante medición
directa con un escalímetro. En el caso de
la tubería de ½'', dicho valor fue de 15
mm.
Rugosidad absoluta del PVC
CÁLCULOS Y RESULTADOS
Los cálculos presentados se derivan de la aplicación de la ecuación de
energía en flujo estacionario, en el tramo del circuito comprendido entre los
dos manómetros instalados.

19. Fecha de
medición
Apertura de la
válvula de bola 1/2 “
Valor inicial Valor final
(Luego de 60 s)
Q (m³/s)
Hito 5 Totalmente abierta 1988 1998 0.000333333
5 jul 2025
30° 2354 2364 0.000166667
5 jul 2025
60° 2415 2434 0.000316667
5 jul 2025
Totalmente abierta 2313 2334 0.00035
Fecha de
medición
Apertura de la
válvula de bola 1/2 “
Valor inicial Valor final
(Luego de 60 s)
Q (m³/s)
5 jul 2025
30° 2573 2579 0.0001
5 jul 2025
60° 2532 2551 0.000316667
5 jul 2025
Totalmente abierta 2454 2475 0.00035
Determinación de la perdida de carga debido a la fricción (h)
f
En base a las lecturas realizadas en el medidor de agua se estima
los caudales
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Luego, se procede a determinar la velocidad promedio del fluido
mediante la siguiente ecuación
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
Fecha de
medición
Apertura de la válvula de
bola 1/2 “
v (m/s)
Hito 5 Totalmente abierta 1.886
5 jul 2025
30° 0.943
5 jul 2025
60° 1.792
5 jul 2025
Totalmente abierta 1.981
Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Fecha de
medición
Apertura de la válvula de
bola 1/2 “
v (m/s)
5 jul 2025
30° 0.566
5 jul 2025
60° 1.792
5 jul 2025
Totalmente abierta 1.981
Observación: Para el Hito 5, se considero la lectura en un intervalo de
tiempo de 30 s.

20. Posteriormente se procede a determinar el número de Reynolds
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
Fecha de
medición
Apertura de la válvula de
bola 1/2 “
Re
Hito 5 Totalmente abierta 28182.713
5 jul 2025
30° 14091.356
5 jul 2025
60° 26778.06
5 jul 2025
Totalmente abierta 29602.308
Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Fecha de
medición
Apertura de la válvula de
bola 1/2 “
Re
5 jul 2025
30° 8457.802
5 jul 2025
60° 26778.06
5 jul 2025
Totalmente abierta 29602.308
Dado que los valores del número de Reynolds superan los
4000, se concluye que el flujo de agua se encuentra en régimen
turbulento.
En consecuencia, el coeficiente de fricción se determina
utilizando la ecuación de Colebrook.
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Fecha de
medición
Apertura de la válvula de
bola 1/2 “
f
Hito 5 Totalmente abierta 0.02409
5 jul 2025
30° 0.02843
5 jul 2025
60° 0.02438
5 jul 2025
Totalmente abierta 0.02383
Fecha de
medición
Apertura de la válvula de
bola 1/2 “
f
5 jul 2025
30° 0.03244
5 jul 2025
60° 0.02438
5 jul 2025
Totalmente abierta 0.02383

21. Finalmente, las pérdidas por fricción en las tuberías se calculan
aplicando la ecuación de Darcy-Weisbach , considerando que el
tramo analizado corresponde a una tubería de PVC de 1/2'' con
una longitud de 8.34 m.
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
Fecha de
medición
Apertura de la válvula de
bola 1/2 “
hf
Hito 5 Totalmente abierta 2.428
5 jul 2025
30° 0.716
5 jul 2025
60° 2.219
5 jul 2025
Totalmente abierta 2.65
Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Fecha de
medición
Apertura de la válvula de
bola 1/2 “
hf
5 jul 2025
30° 0.295
5 jul 2025
60° 2.219
5 jul 2025
Totalmente abierta 2.65
Determinación de las perdidas de carga
por accesorios (h)
L
Coeficientes de perdidas menores por accesorios
Accesorio Cantidad
Cantidad en el
tramo analizado
KL
Válvula Bola Doble Universal PVC
1" completamente abierta
1 0 0.07
Codo agua PVC 1/2" x 90° 15 11 0.81
Tee 1/2" PVC 2 2 0.54
Válvula de bola de 1/2" de acero
inoxidable completamente abierta
1 1 0.08
Válvula de bola de 1/2" de acero
inoxidable con 30° de apertura
1 1 36
Válvula de bola de 1/2" de acero
inoxidable con 60° de apertura
1 1 3.2
Unión universal con rosca 1/2" 1 0 0.14
Reducción bushing 1¨ x 1/2¨ 1 0 0.37
Medidor de agua 1 1 7

22. Apertura de la válvula
de bola 1/2 “
30° 52.99
60° 20.19
Totalmente abierta 17.07
Fecha de
medición
Apertura de la
válvula de bola 1/2 “
Hito 5 Totalmente abierta 3.096
5 jul 2025
30° 2.402
5 jul 2025
60° 3.304
5 jul 2025
Totalmente abierta 3.413
Fecha de
medición
Apertura de la
válvula de bola 1/2 “
5 jul 2025
30° 0.865
5 jul 2025
60° 3.304
5 jul 2025
Totalmente abierta 3.413
Sumatoria de coeficientes de perdidas menores en el tramo
analizado
Finalmente se determinan las pérdidas de presión debidas a
los accesorios
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Aplicación de la ecuación de energía
Aplicando la ecuación de energía y bajo algunas suposiciones se
obtiene:
De la lectura de los manómetros se calcula el lado izquierdo de la
ecuación

23. Fecha de
medición
Apertura de la
válvula de
bola 1/2 “

Hito 5
Totalmente
abierta
165474.175 24821.126 14.364
5 jul 2025
30° 317158.835 11031.612 31.262
5 jul 2025
60° 193053.204 23442.175 17.321
5 jul 2025
Totalmente
abierta
158579.417 27579.029 13.378
Fecha de
medición
Apertura de la
válvula de
bola 1/2 “
5 jul 2025
30° 317158.835 11031.612 31.262
5 jul 2025
60° 193053.204 23442.175 17.321
5 jul 2025
Totalmente
abierta
158579.417 27579.029 13.378
Fecha de
medición
Apertura de la válvula
de bola 1/2 “
Hito 5 Totalmente abierta 8.345
5 jul 2025
30° 5.939
5 jul 2025
60° 8.343
5 jul 2025
Totalmente abierta 8.882
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Y de los cálculos teóricos, en el lado derecho de la ecuación se
obtiene:
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Fecha de
medición
Apertura de la válvula
de bola 1/2 “
5 jul 2025
30° 3.979
5 jul 2025
60° 8.343
5 jul 2025
Totalmente abierta 8.882

24. Resultados de la modelación en AFT
FATHOM
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
En este esquema, se presta especial atención a las tuberías P2 y
P14, ya que en dichos tramos se encuentran ubicados los
manómetros tanto en la simulación como en el montaje físico del
sistema.
Caso P Static max (psig) P Static min (psig)
Hito - 5: Totalmente abierta
Pipe 2 22.583 22.094
Pipe 14 5.452 4.797
Apertura: 30°
Pipe 2 45.607 45.119
Pipe 14 5.452 4.797
Apertura: 60°
Pipe 2 24.584 24.095
Pipe 14 5.452 4.797
Totalmente abierta
Pipe 2 22.583 22.094
Pipe 14 5.452 4.797

25. Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Al igual que en la Experiencia N.º 1, se tiene especial interés en las
tuberías P2 y P14 , ya que en ellas se encuentran ubicados los
manómetros utilizados para registrar las lecturas de presión
Caso P Static max (psig) P Static min (psig)
Apertura: 30°
Pipe 2 50.46 49.7971
Pipe 14 10.13 9.4755
Apertura: 60°
Pipe 2 29.437 28.7737
Pipe 14 10.13 9.4755
Totalmente abierta
Pipe 2 27.436 26.7727
Pipe 14 5.452 4.79712

26. 7. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
COMPARACIÓN ENTRE LA CAÍDA DE PRESIÓN EXPERIMENTAL Y LA TEÓRICA
En esta sección se comparan las pérdidas de presión determinadas a partir de las lecturas de los manómetros (datos
experimentales) con las pérdidas estimadas teóricamente mediante la ecuación de energía.
Experiencia N° 1: Bombeo a tanque elevado con recirculación
Caso ΔH Experimental (m)
(P1-P2)/ρg
ΔH Teórica (m)
z2-z1+hTotal
Error Absoluto (m) Error relativo (%)
Hito - 5: Totalmente abierta 14.364 8.345 6.019 72.12%
30° 31.262 5.939 25.323 426.37%
60° 17.321 8.343 8.978 107.62%
Totalmente abierta 13.378 8.882 4.496 50.62%
Experiencia N° 2: Bombeo con recirculación directa
Caso ΔH Experimental (m)
(P1-P2)/ρg
ΔH Teórica (m)
z2-z1+hTotal
Error Absoluto (m) Error relativo (%)
30° 35.909 3.979 31.93 802.40%
60° 12.815 8.343 4.472 53.60%
Totalmente abierta 12.674 8.882 3.792 42.70%

27. En ambas experiencias se observa que las pérdidas determinadas a partir de las lecturas manométricas (valores
experimentales) superan a las teóricas en todos los casos. Esto puede atribuirse a factores como:
Inexactitud en los coeficientes de pérdida menor ??????
Condiciones no perfectamente controladas, como aire atrapado, cavitación incipiente o fugas en las uniones
No considerar variaciones de caudal real durante las pruebas, lo cual afectaría el cálculo de velocidad y, por ende, las
pérdidas.
COMPARACIÓN ENTRE LECTURAS EXPERIMENTALES Y RESULTADOS SIMULADOS

28. El sistema de bombeo de succión positiva implementado permitió analizar eficazmente las pérdidas de carga en distintas
configuraciones hidráulicas, tanto en circuito cerrado como con tanque elevado, facilitando la identificación de los efectos asociados a
las pérdidas por fricción y por accesorios.
Se verificó experimentalmente que la configuración del sistema influye significativamente en las pérdidas de carga, siendo mayores
cuando existen más restricciones, como válvulas parcialmente cerradas o recorridos más complejos. Esto se reflejó en los valores
elevados registrados por los manómetros.
Las pérdidas determinadas experimentalmente fueron consistentemente mayores que las teóricas, con errores relativos que
superaron el 50 % en todos los casos. Esto puede atribuirse a condiciones no ideales en el montaje, presencia de aire en el sistema,
limitaciones de los instrumentos de medición y posibles fugas no consideradas en los cálculos.
Los resultados obtenidos mediante la simulación en AFT Fathom mostraron una buena concordancia con las tendencias observadas
experimentalmente, especialmente en la relación entre la apertura de la válvula y la variación de presión. No obstante, se identificaron
diferencias puntuales atribuibles a idealizaciones del modelo y condiciones transitorias no incluidas.
El análisis del número de Reynolds confirmó que el flujo en todas las condiciones experimentales fue turbulento, lo que justificó el uso
de la ecuación de Colebrook para la estimación del factor de fricción y el cálculo de pérdidas distribuidas.
El trabajo permitió validar la aplicación de la ecuación de energía en sistemas reales y evidenciar la importancia de considerar tanto
pérdidas mayores como menores para obtener una evaluación precisa del comportamiento hidráulico de un sistema de bombeo.
8. CONCLUSIONES

29. ¡Gracias por su atención!