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Se solicita la fórmula para calcular la potencia del eje de una bomba de engranajes u otra bomba de tipo volumétrico. ¿La potencia del eje es proporcional a la presión de salida de la bomba, o bien a la diferencia de presión entre la entrada y la salida?
La potencia del eje es directamente proporcional a la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la bomba
Rendimiento de la bomba de tornillo 3.1 Caudal El caudal teórico de una bomba de tornillo puede calcularse mediante la siguiente fórmula: Qt = 60F·tnm³/h. Donde: F es el área transversal efectiva del cilindro de la bomba, en cm²; t: Paso de la rosca del tornillo helicoidal, en metros ; n: Revoluciones por minuto del tornillo activo. Caudal de fuga interno de la bomba de tornillo Qs: Qs=αp/σm. Donde: p es la presión de funcionamiento de la bomba ; σ: Viscosidad del líquido que se transporta ; α: Coeficiente relacionado con el diámetro del tornillo y su longitud efectiva ; m=0.3-0.5. Cuando la bomba bombea líquidos con diferentes viscosidades, su caudal varía. La relación entre el caudal y la viscosidad puede expresarse mediante la siguiente fórmula: Q2 = Qt – (Qt – Q1)(σ1/σ2)^m. Donde: Q1 es el caudal cuando la viscosidad es σ1 ; Q2: Cilindrada a una viscosidad de σ2. 3.2 Potencia: La potencia axial de la bomba es, por lo general, la suma de tres componentes: la potencia necesaria para mover el agua, la potencia desperdiciada debido a la fricción y la potencia perdida debido a las fugas. La potencia hidráulica Nc se refiere a la energía que la bomba transfiere al líquido por unidad de tiempo. También se le conoce como potencia de salida. Se puede calcular mediante la siguiente fórmula: Nc = PQ × 10⁻³ kilovatios. Donde: P es la diferencia entre la presión de descarga y la presión de succión de la bomba, en pascales ; Q: Caudal real de la bomba, m3/s. La potencia de fricción se refiere a las pérdidas por fricción que se generan debido a la resistencia viscosa del líquido. Puede expresarse mediante la siguiente fórmula: Nf = Kn·1,5·D²·σm, en kilovatios. Donde: n es la velocidad de rotación ; D: Diámetro exterior del tornillo activo ; ―Viscosidad ; K: Coeficiente relacionado con la longitud del tornillo ; m=0.3-0.5. Como se puede ver, cuando la viscosidad del líquido que transporta la bomba es diferente, la potencia del eje de la bomba también será distinta. La pérdida por fugas se refiere a la pérdida de potencia que ocurre cuando el líquido fluye desde una zona de alta presión hacia una zona de baja presión. Por lo tanto, al calcular la potencia axial de la bomba, si se utiliza el caudal teórico, entonces la potencia axial de la bomba se expresa mediante la siguiente fórmula: N = NfPQ × 10⁻³ kilovatios