La curva característica de la bomba definida en la página Curva de bomba para un objeto de bomba es apropiada para el funcionamiento normal de la bomba (descarga y altura piezométrica ambos positivos), pero no para el funcionamiento de la bomba fuera de la zona normal.
Durante un evento transitorio, puede producirse una turbinación, inversión de caudal, inversión de velocidad, etc. Se deben considerar todas las combinaciones de descarga y altura piezométrica positivas y negativas.
InfoWorks TS incluye ocho curvas de bomba características de cuatro cuadrantes integradas que describen el comportamiento de la bomba durante el funcionamiento normal y anormal de la bomba. Tres de las curvas se han construido utilizando datos de los experimentos de Hollander sobre bombas centrífugas tabulados en Wylie y Streeter (1983, 1993). Otros cinco se han construido utilizando datos proporcionados por Thorley (1991).
En el caso de las turbinas, actualmente solo hay disponible un par de curvas Suter. Se basan en el diagrama de cuatro cuadrantes para una bomba-turbina reversible en Engineering Monograph No 39 (Bureau of Reclamation, 1977) y actualmente tienen valores para las aperturas de la compuerta de paso del 100 % al 20 %.
A continuación se muestra una curva de ejemplo. Se trazan las curvas de h/(α2+v2) y β/(α2+v2), donde:
h = H/HR = Altura piezométrica real/altura piezométrica nominal
v = Q/QR = Caudal real/caudal nominal
α = N/NR = Velocidad real/velocidad nominal
β = T/TR = Par real/par nominal
Las curvas se trazan en un rango de 0 a 2π utilizando 89 puntos de datos a intervalos de π/44 radianes.
Ejemplo de curva de cuatro cuadrantes
| Cuadrante | Zona | Caudal (v) | Velocidad (a) | Altura piezométrica (h) | Par de torsión (w) | Definición |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I | Una | + | + | + | + | Bombeo normal |
| I | B | + | + | - | + | Disipación de energía |
| I | C | + | + | - | - | Turbina inversa |
| II | D | + | - | - | - | Disipación de energía |
| II, III | E | ± | - | ± | - | Bombeo de rotación inversa |
| III | F | - | - | + | - | Disipación de energía |
| III | G | - | - | + | + | Turbina normal |
| IV | H | - | + | + | + | Disipación de energía |
Tabla 1: zonas y cuadrantes de funcionamiento de la bomba
El archivo de bomba que se va a utilizar se determina en función de la velocidad específica. Se selecciona el archivo asociado con la velocidad específica más cercana al valor de velocidad calculado.
La velocidad específica se calcula de la siguiente manera:
|
|
donde: NR = Velocidad nominal, revoluciones por minuto QR = Caudal nominal, m3/s (gpm) HR = Altura piezométrica nominal, m (ft) |
| Archivo de bomba | Velocidad específica de la bomba (sistema internacional de unidades) |
Velocidad específica de la bomba (sistema de unidades de EE. UU.) |
|---|---|---|
| 1 | 25 | 1270 |
| 2 | 147 | 7600 |
| 3 | 261 | 13500 |
| 4 | 72 | 3725 |
| 5 | 85 | 4409 |
| 6 | 101 | 5203 |
| 7 | 131 | 6792 |
| 8 | 169 | 8764 |
Tabla 2: archivos de cuatro cuadrantes integrados