Diseño y manufactura de un impulsor para una bomba centrifuga de 5 HP, para aplicaciones de cavitación hidrodinámica

Abstract

Para obtener la cavitación hidrodinámica y aplicarla en los diferentes campos en la industria (química, farmacéutica, cosmética, productos alimenticios) y muchas otras aéreas relacionadas con la emulsión y dispersión de partículas, se rediseña el impulsor de una bomba centrifuga de 5HP en condiciones de flujo crítico. Este impulsor tiene como objetivo generar cavidades en un fluido en modo continuo y facilitarlas a un dispositivo convergente divergente para la generación de la cavitación vaporosa. El diseño geométrico de los alabes del impulsor emulan la caída de presión que se presenta en un tubo Venturi. El diseño se aplica la teoría de flujo potencial, (las ecuaciones de Euler) y la eficiencia de la bomba. Los parámetros de diseño son: coeficiente de cavitación, intervalo de gasto, propiedades fisicoquímicas del líquido, y propiedades geométricas de la voluta de la bomba. La manufactura se realizó en base a un modelo 3D realizado con la ayuda de un software, a partir del cual, se eligieron los proceso para la manufactura. Dentro del diseño de manufactura, se generaron planos constructivos para un torno semiautomático y las rutinas de control numérico para el maquinado en una Fresa CNC. El impulsor fue maquinado en latón y probado en el circuito hidráulico que se encuentra en el laboratorio de pruebas no destructivas del Instituto de Ingeniería de la UNAM, cumpliendo con el objetivo de generar cavidades y coadyuvar a la generación de la cavitación hidrodinámica luminiscente.