Medición caudal

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA
“JOSÉ SIMEÓN CAÑAS”
UCA

FACULTAD DE CIENCIAS ENERGÉTICAS
MECÁNICA DE FLUIDOS

CATEDRÁTICO: ING. LEONEL HERNÁNDEZ
INSTRUCTOR: DAVID UMAÑA

ALUMNOS:
CUELLAR VALLE, REBECA MARÍA 00062207
SARAVIA SALINAS, RODRIGO ANTONIO 00361209


Introducción
MEDICIÓN DE CAUDAL

El caudal corresponde a una cantidad de agua que pasa por un lugar (tubería, canal,etc) en una cantidad de tiempo, o sea, corresponde a un volumen de agua (Litros, Metros cúbicos, etc.) por unidad de tiempo (segundos, minutos, horas, etc.)

Métodos para la medición de caudales

Entre los métodos más utilizados para medir caudales de agua, se encuentran los siguientes:

Método del Flotador
Método Volumétrico
Método de la trayectoria
Estructuras de Medida

De loscuáles para el experimento 1 se utilizó el Método Volumétrico que consiste en conectar el sistema mostrado (Fig. 1) a un sistema de red hidráulica. Este sistema mide la cantidad de metros cúbicos que permite pasar en un tiempo determinado. Para la medición del caudal entonces se utilizó un cronómetro y con éste se midió el tiempo que tarda en pasar un determinado volumen.

En la actualidad lamedición del flujo es la variable más importante en la operación de una planta, sin esta medida el balance de materia, el control de calidad y la operación misma de un proceso continuo serían casi imposibles de realizar. Existen muchos métodos confiables para la medición de flujo, uno de los más comunes es el que se basa en la medición de las caídas de presión causadas por la inserción, en la líneade flujo, de algún mecanismo que reduce la sección; al pasar el fluido a través de la reducción aumenta su velocidad y su energía cinética; las placas de orificio y el Venturi estudiados en esta práctica pertenecen a esta clase.

EL TUBO DE VENTURI

El tubo de Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por él un fluido. Tiene una tubería corta, recta (o garganta)entre dos tramos cónicos. El objetivo de esta práctica será estudiar el efecto Venturi desde su concepción teórica inicial (teorema de Bernoulli) hasta la observación y utilización de algunas de sus aplicaciones prácticas. La finalidad del tubo de Venturi es medir caudal. Para ello se basa en mediciones de caída de presión en distintas partes del tubo. También se utilizarán otros instrumentos demedición de caudal como la Placa de Aforo

El efecto Venturi consiste en que la corriente de un fluido dentro de un conducto cerrado disminuye la presión del fluido al aumentar la velocidad cuando pasa por una zona de sección menor. Si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido contenido en este segundo conducto. Este efecto recibe sunombre del físico italiano Giovanni Battista Venturi (1746-1822).

Figura 1: tubo de venturi.
El efecto Venturi se explica por el Principio de Bernoulli y el principio de continuidad de masa. Si el caudal de un fluido es constante pero la sección disminuye, necesariamente la velocidad aumenta. Por el teorema de conservación de la energía, si la energía cinética aumenta, la energía determinada porel valor de la presión disminuye forzosamente.

Un tubo de Venturi es un dispositivo inicialmente diseñado para medir la velocidad de un fluido aprovechando el efecto Venturi. Sin embargo, algunos se utilizan para acelerar la velocidad de un fluido obligándole a atravesar un tubo estrecho en forma de cono. Estos modelos se utilizan en numerosos dispositivos en los que la velocidad de un fluidoes importante y constituyen la base de aparatos como el carburador.

La aplicación clásica de medida de velocidad de un fluido consiste en un tubo formado dos secciones cónicas unidas por un tubo estrecho en el que el fluido se desplaza consecuentemente a mayor velocidad. La presión en el tubo Venturi puede medirse por un tubo vertical en forma de U conectando la región ancha y la canalización...