Medidas y control en el flujo.

Unidad 4. Medidas y control en el flujo.
En un conducto, independiente de su forma es necesario realizar determinaciones de distintos parámetros como presión, velocidad, caudal y en ocasiones puntuales o mas especificas gradientes de densidad, fuerza de las ondas de choque, variaciones en la turbulencia o en la viscosidad. Se han desarrollado numerosos métodos de tipo directo e indirecto paraefectuar esas mediciones. Los dispositivos utilizados, aplican principios gravímetros, volumétricos, electrónicos, electromagnéticos y ópticos.
Cuatro razones primordiales para utilizar sistemas de medición de flujo son el conteo, la evaluación de funcionamiento, la investigación y el control de procesos. Siempre que se esté transfiriendo la custodia de un fluido, existe la necesidad de realizarun conteo de las cantidades involucradas. En comercio existen numerosos ejemplos de transferencia de custodia. El flujo de gasolina se mide conforme se bombea hacia el tanque de combustible de un automóvil. El gas natural que se emplea para cocinar y para calefacción se mide como se hace con el agua. En la industria, tanto la salida de materia prima como la del producto terminado deben supervisarseen forma continua para propósitos de conteo interno.
Ejemplos de evaluación del funcionamiento son la medida del flujo de gasolina en una maquina, el flujo de aire en un sistema de calefacción, el flujo de sangre durante una cirugía o el flujo de agua a través de un intercambiador de calor. En control de procesos, el éxito de una operación continua depende en gran medida de la medición y controldel flujo.
Por ejemplo, en la fabricación del papel el flujo del desecho de la pulpa en la maquina y el flujo de vapor a los rodamientos de secado deben supervisarse y controlarse para asegurar un producto uniforme. En la fabricación de aislante de hule espuma, la densidad y por lo tanto la calidad del aislamiento de la espuma depende de la medición precisa de dos elementos constitutivosprincipales.
Considere estas razones generales para medir los flujos:
Transferir la vigilancia y contabilidad. Cada vez que una persona compra un producto fluido a un proveedor, se necesita contabilizar con exactitud la cantidad de fluido que se transfiere.
Evaluación del rendimiento. Un motor requiere el combustible que lo provea de la energía básica necesaria para operar. Para saber el rendimientode la maquina es necesario medir la salida de potencia (energía por unidad del tiempo), en relación con el flujo volumétrico de combustible utilizado por la maquina (galones por hora). Esto se relaciona en forma directa con la medición de la eficiencia del carro, en millas por galón o kilómetros/ litro, que es común hacer.
Control de procesos. Cualquier industria que utilice fluidos en susprocesos, debe vigilar el flujo másico de los fluidos claves. Por ejemplo, las bebidas son mezclas de varios constituyentes que debe controlarse con precisión para mantener el sabor que espera el consumidor. La vigilancia continua y el control del flujo volumétrico de cada constituyente en el sistema de mezclado tienen importancia crucial para producir un producto de calidad consistente.
Investigacióny desarrollo. Los ejemplos son numerosos. Considere la transición de los refrigerantes fluorocarbonados (freones) a otros más aceptable en cuanto al cuidado del ambiente. Es esencial probar muchas formulas candidatas para determinar el efecto enfriador que producen, como función del flujo másico del refrigerante a través del acondicionador de aire o congelador.
Objetivos para la medición delflujo.
1. Describir seis factores que debe considerar al especificar un sistema de medición del flujo.
2. Describir cuatro tipos de medidores de carga variable: El tubo venturi, la boquilla de flujo, el orificio y tubo de flujo.
3. Calcular la velocidad del flujo y el flujo volumétrico para medidores de altura variable, además del coeficiente de descarga.
4. Describir el rotámetro medidor de...