Determinación experimental del sumergimiento crítico de la tubería de succión de sistemas de bombeo, para evitar la formación de vórtices en reservorios con líquido en reposo

Résumé

La metodología utilizada en el diseño de esta investigación fue del tipo descriptiva y correlacional, usando la observación directa del fenómeno, para registrar e interpretar las diferentes profundidades en las cuales se encontraba sumergida la tubería de succión y estudiar experimentalmente los efectos de los cambios en las variables, caudal, diámetro y posición de la tubería de succión, sobre el sumergimiento crítico en sistemas de bombeo colocados en reservorios con líquido en reposo relativo, hasta la inminencia del vórtice. Se buscó una correlación entre las variables independientes y el nivel de agua por encima del tope de la tubería de succión, realizando una serie de ensayos con un dispositivo generador de vórtices, acoplado a un sistema de bombeo en recirculación, diseñado y construido para simular diferentes condiciones operacionales para distintos arreglos de toma, haciendo cambios discretos en los diámetros y posiciones de la tubería, así como en el flujo de succión. Los datos experimentales fueron analizados y representados gráficamente, deduciendo una ecuación predictora adimensional, con el sumergimiento relativo como una función de los números de Reynolds y Froude, la cual permite la determinación del sumergimiento crítico para distintos fluidos y/o diferentes condiciones operacionales. Esto condujo a la conclusión de que existe una fuerte dependencia funcional del sumergimiento crítico respecto al caudal y al diámetro interno de la tubería de succión. Esta relación entre el sumergimiento crítico y el caudal de bombeo es directa, y entre el sumergimiento crítico y el diámetro interno de la tubería de succión es inversa.