Variables de flujo

Republica Bolivariana de Venezuela.
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria.
Instituto Universitario de Tecnología del Estado Bolívar.
Sección: VI-ELEC-1M.
Asignatura: Instrumentación Industrial.






Variables de flujo.





Profesor: Participante:
Andrés Bayola.sin nombre

Ciudad Bolívar; 13 de Noviembre de 2013.

Introducción.
La instrumentación y control de procesos es una especialidad de la ingeniería que combina, a su vez, distintas ramas, entre las que destacan: sistemas de control, automatización, electrónica e informática. Su principal aplicación y propósito es el análisis, diseño yautomatización de procesos de manufactura de la mayor parte de las áreas industriales: petróleo y gas, generación de energía eléctrica, textil, alimentaria, automovilística, etc.
Derivado de que todo proceso de fabricación y manufactura requiere de un control, la ingeniería de instrumentación y control eléctrico tiene una aplicación en el sector productivo en las siguientes áreas: diseño ymantenimiento.
Diseño
Analizar e incorporar los componentes básicos de medición, así como lazos de control, en el proceso de desarrollo de la ingeniería de un proyecto para la fabricación, construcción y/o modificación de parámetros de plantas industriales.
El ingeniero de instrumentación y control eléctrico participa en el desarrollo de las hojas de especificaciones técnicas de los instrumentos queintegraran los lazos de control, así como la arquitectura de control, que se utilizará y revisión de los planos de tubería e instrumentación (D.T.I.), desarrollo de la lógica de control, que puede ser, del tipo electrónica, neumática o hidráulica.
Mantenimiento
Mantenimiento los instrumentos de medición y control componentes de los lazos de control de los procesos.








Variables de flujo.En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.
El caudal de un río puede calcularse a través de la siguiente fórmula:

DondeCaudal ([L3T−1]; m3/s)
Es el área ([L2]; m2)
Es la velocidad lineal promedio. ([LT−1]; m/s)
Dada una sección de área A atravesada por un fluido con velocidad uniforme v, si esta velocidad forma con la perpendicular a la superficie A un ángulo θ, entonces el flujo se calcula como

En el caso particular de que el flujo sea perpendicular al área A (por tanto θ = 0 y ) entonces el flujo vale

Sila velocidad del fluido no es uniforme o si el área no es plana, el flujo debe calcularse por medio de una integral:

Donde dS es el vector superficie, que se define como

Donde n es el vector unitario normal a la superficie y dA un elemento diferencial de área.
Si se tiene una superficie S que encierra un volumen V, el teorema de la divergencia establece que el flujo a través de la superficiees la integral de la divergencia de la velocidad v en ese volumen:

En física e ingeniería, caudal es la cantidad de fluido que circula por unidad de tiempo en determinado sistema o elemento. Se expresa en la unidad de volumen dividida por la unidad de tiempo (e.g.: m³/s).
En el caso de cuencas de ríos o arroyos, los caudales generalmente se expresan en metros cúbicos por segundo o miles demetros cúbicos por segundo. Son variables en tiempo y en el espacio y esta evolución se puede representar con los denominados hidrogramas.
El flujo másico es la velocidad a la que la masa de una sustancia pasa a través de una superficie dada. De manera similar, el flujo volumétrico es la velocidad a la que el volumen de un líquido pasa a través de una superficie dada. Estas medidas se utilizan...