informe medidores de flujo LEM 2

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN
INGENIERÍA QUÍMICA
ASIGNATURA: LABORATORIO EXPERIMENTAL MULTIDICIPLINARIO II
PROFESOR:ANA MARIA SOTO BAUTISTA
BIANNI RIVERA VALDIVIA
JOSÉ MIGUEL VARGAS DEL VALLE
GABRIELA VALERIA MARQUES BELLO

INFORME # 3. MEDIDORES DE FLUJO.

OBJETIVOS.
Conocer las diferencias en el funcionamiento de los medidores.Explicar el fundamento de las ecuaciones generales para los medidores citados.
Operar adecuadamente el equipo instalado en el LEM y obtener los datos necesarios para la realización de los cálculos posteriores al trabajo experimental.
Analizar los datos obtenidos experimentalmente con los que sostiene la literatura.

INTRODUCCIÓN
Una de las variables importantes a determinar en los proceso, loconstituye la cantidad de fluido que fluye por unidad de tiempo o bien la velocidad de flujo.
La aplicación y el uso de los medidores de en la industria es muy similar a la utilizada en el LEM, donde el objetivo es conocer las diferencias en el funcionamiento de los medidores, en esta práctica el más importante es el de placa de orificio.
La importancia de esta práctica es muy indispensablepara el flujo con el que se trabaja, ya que el gasto también quedará involucrado para las mediciones necesarias tomando en cuenta las limitaciones de capacidad y de diseño del equipo en proceso.
El objetivo principal de esta práctica es determinar el coeficiente de descarga de la placa de orificio, que es uno de los medidores más comunes, basados en la medición de la caída de presión causados porla disminución del área de flujo por la inserción de algún mecanismo.

GENERALIDADES.
Medidores de orificio
Son dispositivos que consisten en una reducción en la sección de flujo de una tubería, de modo que se produzca una caída de presión, a consecuencia del aumento de velocidad.

Haciendo un balance de energía entre el orificio (punto 1) y la sección posterior al orificio (punto 2),despreciando las pérdidas por fricción tenemos:

Para un fluido incomprensible y de la ecuación de continuidad:

Sustituyendo 2 en 1:

Despejando v1 y sabiendo que D1 = Dorificio

En caso de que se consideren las pérdidas de fricción, es necesario agregar el coeficiente de orificio Co, teniendo lo siguiente:

Siendo v1: velocidad en el orificio.
Si se requiere conocer el Caudal:

Co:Coeficiente de orificio o coeficiente de descarga para el caudal. Este coeficiente varía entre 0.6 y 0.62 para orificios concéntricos de bordes afilados y si el Número de Reynolds es mayor de 20 000 y si la toma posterior está en la vena contracta.
D0: Diámetro de orificio.
D2: Diámetro de la tubería.

Usualmente el diámetro del orificio está entre 50 y 76% del diámetro de la tubería. La tomacorriente arriba debe quedar a una distancia correspondiente a un diámetro de la tubería de la cara del orificio y la de corriente abajo a una distancia de 0.5 del mismo diámetro, D2.
En los medidores instalados la manera más simple de obtener la caída de presión consiste en el empleo de un manómetro diferencial en “U”.
La pérdida de carga o pérdidas permanentes por fricción se obtienen por:

Paragases la ecuación debe modificarse mediante un factor empírico que, para el caso de comportamiento ideal es:

Siendo K la relación de las capacidades caloríficas a presión y volumen constantes.

Por lo tanto:

Las ecuaciones anteriores se aplican cuando las tomas de presión están situadas en las bridas, 1 diámetro de la tubería antes de la placa y 0.5 diámetro después, si la toma posteriorestá situada después de la vena contracta se utiliza un factor K que es función de la relación  para Reynolds mayores de 20 000.

Donde:





METODOLOGÍA.
Esta práctica se realizó en dos equipos diferentes: primero en el intercambiador de calor y después en una bomba.
En el intercambiador se variaron los flujos empezando en 2 LPM y aumentándole 2 litros a cada medición hasta llegar a...