medidores de flujo

MEDIDORES DE FLUJO




1. INTRODUCCION

El caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo y tiene una gran importancia debido a que de estas mediciones depende muchas veces el buen funcionamiento de un sistema, y en muchos casos es fundamental para garantizar la seguridad de la estructura.

En el caso de esta práctica se trabaja con el rotámetro, Tubo Venturi yPlaca Orificio para determinar el caudal de un sistema de tuberías. Particularmente se verifica la escala de calibración del rotámetro 2 instalado en el sistema de tubería, se estima la caída de presión que ocasiona el Tubo Venturi y la Placa Orificio, se determinan sus coeficientes de flujo experimentales y como ultimo se establece la ecuación Q=K(ΔP)n con los datos experimentales para cada uno deellos.

Para calibrar el rotámetro Nº 2 es necesario conectar las bombas en paralelo, colocar el flotador del rotámetro en los caudales que se desean determinar y para cada uno tomar el tiempo que tarda el fluido en ascender 1 cm en el indicador de nivel ubicado en el tanque de descarga, el caudal leído en el rotámetro es el aparente y el caudal calculado con el tiempo que tarda en llenarse 3,95L(1cm) en el tanque será el caudal real. Se grafica el Qreal vs Qaparentepara determinar a partir de ella la calibración del instrumento y el porcentaje de error. En el caso del Tubo Venturi y Placa Orificio el procedimiento para calcular el flujo es igual pero se realiza por separado, primeramente se hace circular el fluido a través del medidor abriendo sus válvulas de entrada y salida, así comolas del manómetro en U, se fijan los caudales en el rotámetro Nº 2 y se toman las lecturas de Δh en el manómetro en U para cada caudal. Con estos datos, a través de cálculos, se obtiene la caída de presión de cada uno de los instrumentos junto con sus coeficientes de flujos experimental y teóricos para compararlos con porcentaje de error. Y para determinar la ecuación Q=K(ΔP)n se grafica LnQrealvs Ln ΔP para así a partir de ella obtener los valores de K y n para cada instrumento.


















2.
3. DATOS EXPERIMENTALES

Diámetros
(m)
Tubería
0.054
Venturi
0.025
Placa orifico
0.0305











Tabla 1. Rotámetro


Q Aparente (l/h)
T1 (s)
T2 (s)
T3 (s)
1400
9,16
8,13
8,13
2400
6,56
6,16
6,36
3400
4,17
3,77
3,97
4400
3,153,08
3,27
5400
2,54
2,27
2.33


Tabla 2.Tubo Venturi

Q Rotámetro (L/h)
∆h (cm)
1400
0.4
2400
1.1
3400
2.2
4400
3.5
5400
5.0

Tabla 3. Placa Orificio

Q Rotámetro (L/h)
∆h (cm)
1400
0.2
2400
0.5
3400
1.1
4400
1.9
5400
3.0








4. RESULTADOS


Tabla 4. Determinación del Caudal Real a través del Rotámetro 2

QAparente(L/h)
V (L)
tp (h)
Qreal(L/h)
%Error
1400
3.95
2.35x10-3
1680.85
0.1670
2400
3.95
1.76x10-3
2244.31
0.0693
3400
3.95
1.10x10-3
3590.91
0.0531
4400
3.95
8.81x10-3
4483.54
0.0186
5400
3.95
6.61x10-3
5975.79
0.0963




Gráfica1. Curva de Calibración del Rotámetro 2
Tabla 5.Determinación de los coeficientes de descarga experimental y teórico del Tubo Venturi

QAparente(m3/s)
Qreal(m3/s)
∆P(N/m2)
Qideal(m3/s)
Cdexp
Cexp
Cdteórico
Cteórico
%Error









0.00038
0.00039
492,39
0.00049
0.79
0.80
0.98
1.0033168
20,26
0.00066
0.00069
1354,07
0.00082
0.84
0.85


15.27
0.00094
0.00099
2708,14
0.0011
0.9
0.92


8,30
0.00012
0.0012
4308,39
0.0014
0.85
0.86


14,28
0.0015
0.0016
6154,85
0.0017
0.94
0.964,31





∑Cexp/n=
0,878









Tabla 6.Determinación de la ecuación Q=K ∆Pn, que representa los datos experimentales del el tubo Venturi y Determinación del Caudal Experimental con la Ecuación del Medidor

Qreal(m3/s)
LnQreal(m3/s)
∆P (N/m2)
Ln∆P(N/m2)
LnK
N
Qexp(m3/s)







0.00039
-7,84936
492,39
6.19927
-11.206
0.5421
0.00038...