Informe medicion de caudal










Introducción
Los elementos deprimógenos son aquellos que producen una diferencia de presión dentro de una tubería o tramo de canal por donde pasa el fluido generando en él una pérdida de energía.
En la práctica, la utilización de fluidos en la industria es muy variada, lo que hace que la medición de caudal sea parte fundamental de los procesos industriales, sobre todo comométodo de control de caudal dentro de algún tramo específico de las tuberías.
El siguiente informe presenta un estudio sobre dos elementos deprimógenos: el tubo Venturi y el diafragma o placa orificio.















Objetivos
Los objetivos de la experiencia son:
1. Deducir la ecuación de caudal real.
2. Obtener la curva de calibración del elemento deprimógeno.
3. Graficar elcaudal en función de la caída de presión.
4. Determinar el valor de la constante α para ambos elementos.

Además, se verifica la conservación de energía hidráulica utilizando la ecuación de Bernoulli y de continuidad.
Esto se logra mediante el análisis de las presiones estáticas dadas para cada uno de los elementos mencionados anteriormente luego de una serie de variaciones en el caudal.
Esimportante mencionar que se pueden generar errores por la forma poco exacta de medición, la turbulencia del fluido que se genera con un caudal más grande y el roce generado entre el fluido y las paredes de la tubería.
















Metodología Experimental
La experiencia se realizó en un banco de pruebas hidrodinámicas (Banco Experimental Hidrodinámica/PC) , utilizando sólo eltramo recto e intercambiando elementos deprimógenos.

Figura 1: Banco Experimental Hidrodinámica/PC

Para empezar se comprobó el estado físico del banco (conexiones, mangueras de alimentación, etc.) como también se tomaron las medidas de seguridad necesarias. Una vez corroborado esto, se procede a calibrar la estación de trabajo, activando la bomba que hará circular el agua a través delcircuito y se espera a que dejen de pasar burbujas de aire por la tubería principal y se extraen las que quedan en las mangueras de alimentación del manómetro doble.
Cuando todo está listo, se comienza a variar el caudal de a desde hasta y se mide la diferencia de altura en ambos tubos del manómetro. En total se hacen 10 mediciones para cada elemento.
Una vez terminada la experiencia con eltubo venturi, se apaga el banco de pruebas, se conecta la placa orificio (diafragma) y se repite el procedimiento anterior.

Figura 2: Diafragma o Placa orificio Figura 3: Tubo venturi


Cálculos y Resultados
1. Utilizando la ecuación de continuidad y Bernoulli para fluido ideal, deduzca la expresión dada por la Ec. 7 Considere .

Ecuación de Bernoulli:

Ecuación deContinuidad:



Reemplazando en la ecuación de continuidad:

De la ecuación de Bernoulli:


Reemplazando lo obtenido en la ecuación de continuidad:


Multiplicando por obtenemos el caudal:



Reemplazando en Q nos queda:

Multiplicando por la constante C y siendo obtenemos:



2. Obtenga la curva de calibración del elemento deprimógeno, trace la curva en función de la caídade presión .
Para el diafragma, se tiene la siguiente grafica:







Grafico 1: corresponde al grafico de la tabla 1 (ver anexo), y en el se establece la relación se aprecia la relación potencial entre el caudal y la caída de presión.

La ecuación asociada al grafico es:


Para el tubo de Venturi, la gráfica es la siguiente:







Grafico 2: se establece la relaciónpotencial entre el caudal y la caída de presión.
La ecuación que se aprecia en el gráfico es:


3. Grafique log(Q) vs log(∆p). Compare el valor de la pendiente de la recta con el valor teórico esperado.






Grafico 3: corresponde a la relación entre los logaritmos del caudal y la caída de presión respectivamente, se obtiene de la tabla 3.
La ecuación asociada al gráfico es:...