Medicion Del Caudal Y Calibbracion De Rotametros

MEDICION DEL CAUDAL Y CALIBBRACION DE ROTAMETROS
I. OBJETIVOS:
* Mediante los ensayos aprenderemos a calibrar rotámetros mediante el escurrimiento del fluido por unidad de tiempo.
* Mediante el ensayo el alumno aprenderá a reconocer un rotámetro que se utiliza en la parte industrial.
* Reconocer el funcionamiento y análisis de un rotámetro.
* Representar gráficamente los datostomados en el ensayo.
* Aprenderemos el principio de funcionamiento del rotámetro.

II. FUNDAMENTOS TEORICOS:
* CAUDAL: Es la cantidad de flujo que pasa por 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 launidad de tiempo.

Donde:
Q: caudal (m3/s)
A: Área (m2)
ν : Velocidad (m/s)
* ROTAMETRO: Los rotámetros o flujómetros son instrumentos utilizados para medir caudales, tanto de líquidos como de gases que trabajan con un salto de presión constante. Se basan en la medición del desplazamiento vertical de un “elemento sensible”, cuya posición de equilibrio depende del caudal circulante queconduce simultáneamente, a un cambio en el área del orificio de pasaje del fluido, de tal modo que la diferencia de presiones que actúan sobre el elemento móvil permanece prácticamente constante
La fuerza equilibrarte o antagónica en este tipo de medidores lo constituye la fuerza de gravedad que actúa sobre el elemento sensible construido por lo general de forma cilíndrica con un disco en suextremo, y provisto de orificios laterales por donde circula fluido que inducen una rotación alrededor de su eje para propósitos de estabilidad y centrado. Existen también elementos sensibles de forma esférica, utilizados por lo general para medición de bajos caudales que carecen de rotación.
El rotámetro en su forma más simple consta de un tubo de vidrio de baja conicidad, en cuyo interior seencuentra el elemento sensible al caudal que circula por el tubo, al cual se denomina “flotador”. Bajo la acción de la corriente de líquido o gas el flotador se desplaza verticalmente, e indica sobre una escala graduada directamente el caudal circulante, o una altura que sirve como dato de entrada para determinar el caudal en una curva o gráfico de calibración que debe obtenerse experimentalmente.
Elprincipio de funcionamiento de los rotámetros se basa en el equilibrio de fuerzas que actúan sobre el flotador. En efecto, la corriente fluida que se dirige de abajo hacia arriba a través del tubo cónico del rotámetro, provoca la elevación del flotador hasta una altura en que el área anular comprendido entre las paredes del tubo y el cuerpo del flotador, adquiere una dimensión tal que las fuerzasque actúan sobre el mismo se equilibran, y el flotador se mantiene estable a una altura que corresponde a un determinado valor de caudal circulante. Las fuerzas que actúan sobre el flotador son tres y de naturaleza distinta:
- Fuerza de origen aerodinámico o resistencia aerodinámica, D actuando hacia arriba.
-Fuerza de Arquímedes o empuje hidrostático, E también actuando hacia arriba.
- Fuerzagravitatoria o peso W actuando hacia abajo.
En condiciones de estabilidad, el flotador se mantiene a una altura constante, y el equilibrio de fuerzas es tal que la suma de la resistencia aerodinámica D y el empuje hidrostático E equilibran al peso W, pudiendo plantearse la siguiente ecuación de equilibrio:

* ECUACION DEL ROTAMETRO: Con el objeto de encontrar las ecuaciones que rigen elcomportamiento de un rotámetro, y las variables físicas de las cuales depende, se derivarán dichas ecuaciones considerando un modelo elemental de rotámetro que contempla las siguientes hipótesis simplificativas:
1) Flujo incomprensible y no viscoso
2) Tubo de conicidad nula

* ECUACION DE LA CANDTIDAD DE MOVIMIENTO:
La componente según el eje “Z” de la ecuación de Cantidad de Movimiento...