Caudal

INVESTIGACION SOBRE CAUDAL

1. ¿Qué es caudal?
Cuando se mide el agua que pasa por un riachuelo o río, por una tubería, por una sección normal de una corriente de agua, o cuando se mide el volumen del agua que produce un
Pozo o una mina o la que entra a —o sale de— una planta de tratamiento, en una unidad de tiempo, se conoce el caudal.
Por ejemplo, se dice:
• El caudal de un riachuelo orío es de tantos metros cúbicos de agua por día (m3/día);
• El caudal de una tubería es de tantos litros por segundo (L/seg);
• El caudal de un pozo o de una mina es de tantos litros por minuto (L/min); 305
• El caudal de entrada en una planta de tratamiento —esto es, el afluente— es de tantos litros por segundo (L/seg);
• El caudal que sale de una planta de tratamiento —esto es, elefluente— es de tantos metros cúbicos por día (m3/día).
Formula: Volumen/tiempo
Velocidad/Área
Sistema ingle: Galones x minuto
1. Ecuación de caudal.
La medición de la velocidad media de la corriente y del área de la sección transversal del canal, calculándose a partir de la fórmula:
O (m³/s) = A (m2) x V (m/s)

2. Unidades de medida internacional y ingles
Caudal en volumen: La unidad demedida es el metro cúbico por segundo, que es el caudal en volumen de una corriente uniforme tal que una sustancia de 1 metro cúbico de volumen atraviesa una sección determinada en 1 segundo.
Caudal en volumen metro cúbico por segundo
M3/s

Caudal másico: Unidad, el kilogramo por segundo, que es el caudal másico de una corriente uniforme tal que una sustancia de 1 kilogramo de masa atraviesa unasección determinada en 1 segundo.
Caudal másico kilogramo por segundo
Kg/s
UNIDADES DE CAUDAL DE AGUA |
UNIDAD | US GALONES
/MIN | GALONES
IMPERIALES/ MIN | MILLONES DE US
GALONES/ DIA | Pie3 /seg. | m3/hora | Litros/
seg. | Barriles
/min. | Barriles
/día |
US GALONES/MIN. | 1 | 0.8327 | 0.00144 | 0.00223 | 0.02271 | 0.0631 | 0.0238 | 34.286 |
GALONES IMPERIALES/MIN. | 1,201 | 1| 0.00173 | 0.002676 | 0.2727 | 0.0758 | 0.02859 | 41.176 |
MILLONES DE US GALONES/DIA | 694.4 | 578.25 | 1 | 1.547 | 157.7 | 43.8 | 16.53 | 23,810 |
Pie3/seg. | 448.83 | 373.7 | 0.646 | 1 | 101.9 | 28.32 | 10.686 | 15,388 |
m3/seg. | 15,850 | 13,199 | 22.83 | 35.315 | 3,600 | 1,000 | 377.4 | 543,447 |
m3/min. | 264.2 | 220 | 0.3804 | 0.5883 | 60.0 | 16.667 | 6.290 | 9,058 |
m3/hora |4.403 | 3.67 | 0.00634 | 0.00982 | 1 | 0.2778 | 0.1048 | 151 |
Litros/seg. | 15.85 | 13.20 | 0.0228 | 0.0353 | 3.60 | 1 | 0.3773 | 543.3 |
Litros/minuto | 0.2642 | 0.220 | 0.000380 | 0.000589 | 0.060 | 0.0167 | 0.00629 | 9.055 |
Barriles/min. | 42 | 34.97 | 0.0605 | 0.09357 | 9.5256 | 2.65 | 1 | 1,440 |
Barriles/día | 0.0292 | 0.0243 | 0.000042 | 0.000065 | 0.00662 | 0.00184 | 0.00069 | 1 |3. Como se afora un caudal
MÉTODOS DE AFORO DE CORRIENTES NATURALES DE AGUA MÁS UTILIZADOS.
AFORO VOLUMÉTRICO. Se aplica generalmente en los laboratorios de hidráulica, ya que solo es funcional para pequeños caudales; sin embargo se pueden implementar también en pequeñas corrientes naturales de agua. Fig 1 y 2
Fig 1. Instalación temporal para Volumétrico Fig. 2. Instalación paraun aforo Volumétrico con vertedero.
El aforo volumétrico consiste en medir el tiempo que gasta el agua en llenar un recipiente de volumen conocido para lo cual, el caudal es fácilmente calculable con la siguiente ecuación: Q=V/t.
AFORO CON VERTEDEROS Y CANALETAS. Se utilizan principalmente en la medición de caudales en pequeñas corrientes, en canales artificiales y de laboratorio; su uso encorrientes naturales es muy restringido. Un funcionamiento típico de un vertedero para aforar corrientes naturales se muestra en la Fig 3.

Fig. 3. Secciones de control artificiales para aforar corrientes naturales.
AFORO CON TUBO DE PITOT. Su mayor aplicación se encuentra en la medición de velocidades en flujo a presión, es decir, flujos en tuberías. Sin embargo, también se utiliza en la...