Analysis on the hydraulic and thrust characteristics of a miniature waterjet propulsion pump

Resumen

• Las bombas de propulsión por chorro de agua, generan una 
fuerza de acción por el flujo de agua en su salida en forma 
de salida libre, sin sufrir oposiciones resultantes de efectos 
contrarios de tuberías o válvulas y sus características de empuje 
están influidas por las características del flujo de agua. Se 
proponen en el estudio modelos de cálculo y ensayo de las 
características hidráulicas y de empuje para una mini-bomba 
de propulsión por chorro de agua para determinar las relaciones
entre las características hidráulicas y el empuje de la bomba. 
El modelo para el cálculo hidráulico se establece mediante el 
método del coeficiente de velocidad y la predicción de empuje, 
mientras que el modelo para el ensayo en estado abierto se 
establece considerando las características de trabajo de la 
bomba. Se estudian: el coeficiente de presión a la salida de 
agua de la bomba de propulsión, la distribución de velocidad en
la sección de salida, las características de empuje a diferentes 
velocidades de giro y las características dinámicas a diferentes 
distancias de la salida al fondo de la piscina, basándonos en la 
dinámica de fluidos y el teorema de cantidad de movimiento, 
verificando la precisión del modelo mediante el ensayo. Los 
resultados muestran que el caudal de la mini-bomba presenta 
una relación lineal respecto a la elevada velocidad de giro de 
la bomba y que la velocidad axial, en la zona cuando es menor 
que o igual a -1,5 m/s, tiene correlaciones positivas tanto 
con la velocidad de giro como con la distancia de la salida 
al fondo de la piscina. Los resultados indican también que el 
empuje de una mini-bomba de propulsión por chorro de agua 
está influido por la distancia del extremo al fondo: cuando la 
distancia es mayor que 0,8 m, la piscina de ensayo no influye 
en el empuje de la bomba. Los resultados de la investigación 
son muy significativos para establecer una base de ensayo de 
una mini-bomba de propulsión por chorro de agua y evaluar su 
rendimiento.