Centrifugal pumps work by spinning fluid inward and then flinging it outward via vanes, converting some of the kinetic energy into fluid pressure as the fluid exits the impeller and passes through a spiral volute casing. The capacity and pressure developed by centrifugal pumps are strongly dependent on each other. Key parameters like capacity, head, power, and efficiency can be calculated and vary based on changes to the impeller's speed of rotation or diameter.

2. Bombas Centrífugas
El fluido se lleva al centro del impulsor y después se lanza hacia afuera por las aspas. Al
salir del impulsor, el fluido pasa por una voluta en forma de espiral, donde baja en forma
gradual y ocasiona que parte de la energía cinética se convierta en presión de fluido.

3. Bombas Centrífugas
En las bombas centrífugas existe una fuerte dependencia entre la capacidad y la presión
que debe desarrollar la bomba.
La carga total ha se calcula con la ecuación general de energía, y representa la cantidad de
energía que se agrega a una unidad de peso del fluido conforme pasa por la bomba.
g
F
g
m
W
z
g
u
P
S
ˆ
2
2






 





 



4. Bombas Centrífugas
Para operar con éxito una bomba centrífuga, son importantes la eficiencia y potencia
requerida. La operación normal debe estar en la vecindad del pico de la curva de
eficiencia, lo cual está en el intervalo de 60 a 80%.

5. Bombas Centrífugas
Las bombas centrífugas operan a velocidades distintas para lograr capacidades variables.
Es importante entender la manera en que varían la capacidad, la carga y la potencia
cuando se modifica la velocidad o diámetro del impulsor. Considerando a N como la
velocidad de rotación del impulsor en revoluciones por minuto (rpm):
La capacidad varía en forma directa con la
velocidad:
La capacidad de carga total varía con el cuadrado
de la velocidad:
La potencia requerida varía con el cubo de la
velocidad:
𝑄1
𝑄2
=
𝑁1
𝑁2
ℎ𝑎1
ℎ𝑎2
=
𝑁1
𝑁2
2
𝑃1
𝑃2
=
𝑁1
𝑁2
3
La capacidad varía en forma directa con el
diámetro del impulsor:
La carga total varía con el cuadrado del diámetro
del impulsor:
La potencia requerida varía con el cubo del
diámetro del impulsor:
𝑄1
𝑄2
=
𝐷1
𝐷2
ℎ𝑎1
ℎ𝑎2
=
𝐷1
𝐷2
2
𝑃1
𝑃2
=
𝐷1
𝐷2
3
La eficiencia permanece casi constante para cambios en la velocidad y para cambios
pequeños en el diámetro del impulsor.

6. Suponga que la bomba, cuyos datos está graficados en la Figura, operaba a una velocidad
de rotación de 1750 rpm, y que el diámetro del impulsor era de 13”.
a) Determine la carga que daría lugar a una capacidad de 1500 gal/min, y la potencia
que se necesita para impulsar la bomba.
b) Calcule la capacidad, carga y potencia para una velocidad de 1250 rpm.

7. Bombas Centrífugas
Esta gráfica permite determinar de forma rápida el tamaño de bomba. Después, para
cada tamaño se preparan gráficas completas del rendimiento.

8. Efecto del Tamaño del Impulsor
La bomba centrífuga de 2×3 -10 tiene una conexión de descarga de 2”, otra de succión de
3” y una carcasa en la que cabe un impulsor de 10” a 3500 y 1750 rpm.

12. Cálculo de la Carga de Succión Neta Positiva Disponible, NPSHA
Este valor depende de la presión de vapor del fluido que se bombea, las pérdidas de
energía en el tubo de succión, la ubicación del almacenamiento del fluido y la presión
que se aplica a éste.
𝑁𝑃𝑆𝐻𝐴 = ℎ𝑠𝑝 ± ℎ𝑠 − ℎ𝑓 − ℎ𝑣𝑝
La Figura (a) incluye un
almacenamiento presurizado
colocado sobre la bomba.
La Figura (b) considera que la
bomba impulsa el fluido desde
un almacenamiento abierto que
se encuentra debajo de ella.

13. 𝑁𝑃𝑆𝐻𝐴 = ℎ𝑠𝑝 ± ℎ𝑠 − ℎ𝑓 − ℎ𝑣𝑝
psp: presión estática (absoluta) sobre el fluido en el depósito
hsp: carga de presión estática (absoluta) sobre el fluido en el almacenamiento; se
expresa en m o ft del líquido: 𝒉𝒔𝒑 = 𝒑𝒔𝒑 𝜸
hs: diferencia de elevación desde el nivel del fluido en el depósito a la línea central de la
entrada de succión de la bomba, se expresa en m o ft
hf: pérdida de carga en la tubería de succión debido a la fricción, se expresa en m o ft
hvp: carga de presión de vapor del líquido a la temperatura de bombeo, se expresa en m
o ft: 𝒉𝒗𝒑 = 𝒑𝒗𝒑 𝜸
Cálculo de la NPSHA

14. Efecto de la velocidad de la bomba sobre la NPSH
Los datos en los catálogos de bombas sobre la NPSH son para el agua y se aplican solo
a la velocidad que se menciona. Si la bomba opera a velocidad diferente, se tiene:
𝑁𝑃𝑆𝐻𝑅 2 =
𝑁2
𝑁1
2
𝑁𝑃𝑆𝐻𝑅 1
Donde los subíndices 1 y 2 se refieren a los datos del catálogo y las condiciones con la
velocidad nueva de operación, respectivamente.

15. Determine la NPSH disponible para el siguiente sistema. El fluido está en un tanque
cerrado con presión de -20 kPa sobre el agua a 70°C. La presión atmosférica es de
100.5 kPa. El nivel del agua en el tanque es de 2.5 m sobre la entrada de la bomba. La
tubería es de acero de 1.5”, y longitud total de 12.0 m. El codo es estándar, la válvula es
de globo y está abierta por completo. El flujo volumétrico es de 95 L/min.

22. 1. Para una bomba centrífuga dada, ¿cuánto cambia la capacidad, si la velocidad
de rotación del impulsor disminuye a la mitad?
2. Para una bomba centrífuga dada, ¿cuánto cambia la carga total, si la velocidad
de rotación del impulsor disminuye a la mitad?
3. Para una bomba centrífuga dada, ¿cuánto cambia la potencia requerida para
mover la bomba, si la velocidad de rotación del impulsor disminuye a la mitad?
4. Para una carcasa de bomba centrífuga de tamaño dado, ¿cuánto cambia la
capacidad, si el diámetro del impulsor disminuye 25%?
5. Para una carcasa de bomba centrífuga de tamaño dado, ¿cuánto cambia la
capacidad de carga total, si el diámetro del impulsor disminuye 25%?
6. Para una carcasa de bomba centrífuga de tamaño dado, ¿cuánto cambia la
potencia requerida para mover la bomba, si el diámetro del impulsor disminuye
25%?

23. Para la línea de bombas de la siguiente Figura, especifique un tamaño apropiado
para enviar:
a) 100 gal/min de agua, a una carga total de 300 ft.
b) 600 L/min de agua, a una carga total de 25 m.

24. Para la curva de rendimiento de la siguiente Figura, que corresponde a una bomba centrífuga de 2×3-10:
a) describa el rendimiento esperado de una bomba con un impulsor de 8” que opera contra una carga de
sistema de 200 ft. Mencione la capacidad esperada, potencia que se requiere, eficiencia y NPSH requerida.
b) ¿a qué carga operará con su eficiencia más alta la bomba, si tiene un impulsor de 8”? Mencione la capacidad
de la bomba, potencia que se requiere, eficiencia y NPSH necesaria a dicha carga.
c) De acuerdo al inciso anterior, describa como cambia el rendimiento de la bomba si la carga del sistema se
incrementa 15%.