Calculadora del punto de funcionamiento y eficiencia de una bomba

¿Qué es el punto de funcionamiento de una bomba?

Una bomba centrífuga no funciona con un único caudal y una única altura: puede situarse en cualquier punto de su curva característica. La tubería que alimenta determina dónde funciona realmente. La altura que exige la línea aumenta con el caudal: H = Hs + k × Q², donde Hs es la altura estática (diferencia de cota y presión) y k × Q² representa las pérdidas por fricción y las localizadas. El punto de funcionamiento es la intersección de la curva de la bomba con la del sistema.

Cómo usar la calculadora

Lee varios puntos de la curva del fabricante e introduce caudal, altura y eficiencia, si se conoce. Para la línea, introduce la altura estática y la pérdida total a un caudal conocido. La calculadora obtiene k, dibuja ambas curvas y encuentra la intersección. Los puntos pueden unirse con segmentos rectos o ajustarse con una curva de segundo grado.

Ejemplo

Una bomba proporciona 40, 39, 36, 31 y 24 metros a 0, 10, 20, 30 y 40 m³/h. La altura estática es 10 metros y la línea pierde 8 metros a 20 m³/h, por lo que la curva del sistema es H = 10 + 0,02 × Q². Con ajuste de curva, la intersección está en 31,6 m³/h y 30 metros. La eficiencia es aproximadamente del 74 % y la potencia en el eje de unos 3,5 kW.

Límites

Se supone que la pérdida del sistema aumenta con el cuadrado del caudal, una buena aproximación en flujo plenamente turbulento. La calculadora nunca sale del intervalo de la curva introducida y avisa cuando la intersección queda más allá del último punto. No abarca cambios de velocidad, recorte del impulsor, bombas en paralelo o en serie, correcciones por viscosidad ni comprobaciones de NPSH. La selección final requiere las curvas y los programas del fabricante.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el punto de funcionamiento de una bomba?

Por ejemplo, los puntos de bomba (m³/h, m) (0, 45), (20, 36), (40, 24), una altura estática de 10 m y una pérdida de 8 m a 20 m³/h dan un funcionamiento a 31,3 m³/h y 29,59 m. Interseca la curva cuadrática ajustada de la bomba con la curva cuadrática del sistema. Este cálculo preliminar con densidad de 1000 kg/m³ no incluye NPSH ni correcciones por viscosidad.