medidores de flujo

1. ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO.
CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA.
MECANICA DE FLUIDOS.
Fecha: 06-11-2013
Integrantes: José Pérez, Fernando Almeida
 TEMA: Medidores de flujo.
 OBJETIVOS:
 Comparar los flujos registrados en el venturímetro, ampliación concéntrica,
placa orificio y codo con la medida en la banca hidráulica.
 Determinar la curva de calibración del rotámetro.
 EQUIPO UTILIZADO:
3. ECUACIONES
El principio de operación de un medidor de flujose basa en la ecuación de Bernoulli:

2. VENTURÍMETRO:
Porcuanto es despreciable en este caso, la ecuación (1) aplicada entre las tomas A y B
estará dada por:
Reemplazando y despejando:
Donde hA y hB son las alturas manométricas
La descarga m en el punto B será:
Donde k: factordel venturímetro en función de las secciones, gravedad y densidad del
fluido.
PLACA ORIFICIO:
Entre la toma E y F, de la ecuación
Donde el coeficientede descarga C para este aparato es 0,601.
Entonces de la expresión (5) se reduce a:
Donde p: factorde la placa orificioen funciónde las secciones, gravedad y densidad del
fluido.
ROTÁMETRO:
El rotámetro consiste de un flotadorque se mueve libremente dentro de un tubo vertical
ligeramente cónico,conel extremo angosto hacia abajo. Elfluido entra por la parte inferior
del tubo y hace que el flotador suba hasta que el área anular entre él y la pared del tubo
sea tal, que la caída de presión en este estrechamiento sea lo suficientemente grande para
equilibrar el peso del flotador.El tubo es de vidrio y lleva grabada una escala lineal para
conocerla posición del flotador o directamente el caudal.
Las diferencias de presión observadas están destinadas a mantener el objeto flotante en
equilibrio y como el flotador es de peso constante, esta diferencia de presión es

3. independiente de la descarga, ya que esta pérdida de altura es constante entonces la
velocidadperiféricaes constante.Para mantener una velocidadconstante conuna variación
de la rata de descarga, el área de la sección transversal a través de lo cual esta velocidad se
produce,debe variar. Estavariacióndel área de la seccióntransversal se producirá amedida
que el flotador se mueva en los dos sentidos a lo largo del rotámetro de forma cónica.
m = 2,5kg
Caudal A B C D E F G H Tiempo(s)
10 247 241 246 247 245 246 293 242 1.58
40 248 235 247 249 230 248 238 232 1.02
70 256 222 250 252 220 225 225 218 0.44
100 265 212 255 258 204 262 213 204 34
m = 5kg
Caudal A B C D E F G H Tiempo(s)
130 280 198 268 272 156 278 200 179 54.6
160 302 180 282 290 155 296 180 148 44.3
190 326 150 304 310 120 322 158 114 37
220 358 114 325 338 77 350 125 64 31.5
ROTAMETRO
[m H2O]
Flujo
banca [kg/s]
Flujo
venturímetro
[kg/s]
Flujo
orificio
[kg/s]
Ampliación
concéntrica
[kg/s]
Codo
[kg/s]
0,01 0,040408163 0,0806068 0,109087088 0,068042374 0,044534617
0,05 0,042 0,1394454 0,20888587 0,11785285 0,099582431
0,091 0,0667 0,208614 0,324216907 0,19003201 0,133603851
0,13 0,093 0,2805459 0,421779133 0,258202657 0,188944379
0,17 0,12225 0,3600464 0,554451512 0,333338196 0,298747294
0,21 0,14488554 0,4441036 0,692796055 0,413885606 0,302048469
GRÁFICOS:

4. EJEMPLO DE CALCULOS:
s
kg
m roventurimet 7203.2
1000
287295
9617.0
2
1





 

s
Kg
morificio 5106.0
1000
288294
*91.0
2
1





 

s
Kg
mbanca 53.0
29.11
6

EJEMPLO DE CÁLCULO:
y = -6.0267x2 + 43.878x -
47.209
R² = 0.8302
-20
-10
0
10
20
30
40
0 2 4 6
Placa Orificio(Error
vs. Medida)
y = 49.873x-0.122
R² = 0.0067
0.0000
20.0000
40.0000
60.0000
80.0000
100.0000
120.0000
0 2 4 6
Rotametro(Error vs.
Medida)
y = 3.9571x2 - 16.5x + 20.848
R² = 0.9937
0.0000
5.0000
10.0000
15.0000
20.0000
25.0000
30.0000
35.0000
40.0000
0 1 2 3 4 5 6
Venturimetro (Errorvs.
Medida)

5. FLUJO BANCA
ṁ =
5 kg
37 s
= 0,1351
VENTURIMETRO
𝑉𝐵 = √
2∗9,81
(1−(
0,0002011
0,00053093
)^2
− (0,295 − 0,297)= 0,428062886
m
s
ṁ AB = ABVBρ= 0,0002011 m2 ∗ 0,428063886
m
s
∗ 1000
kg
m3 = 0,086067552
kg
s
𝑘 =
𝑚̇
(ℎ 𝐴 − ℎ 𝐵)
1
2
=
0,086067552
(0,295−0,287)1/2 = 0,962264487
ORIFICIO
𝑉𝐸 = √
2∗9,81
(1−(
0,002042825
0,00053093
)^2
− (0,292 − 0,293)= 0,077014741
m
s
𝑉𝐹 = √(2 ∗ 9,81 ∗ 0,6012
(0,294 − 0,288)) + 0,0770147412
=
0,191283328
m
s
ṁ EF = AFVFρ = 0,00031416 m2
∗0,191283328
m
s
∗ 1000
kg
m3 = 0,06009357
kg
s
𝑝 =
𝑚̇
(ℎ 𝐸 − ℎ 𝐹)
1
2
=
0,06009357
(0,294−0,288)1/2 = 0,775804655
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
 Las burbujas observadas, se crearon para ciertos niveles de presión en los cuales la
presión del exterior era más alta por lo que podríamos decir que esta presión ejerce
una especie de absorción sobre el fluidopor lo que se forman burbujas en tanto que
al aumentar la presión del interior hasta que sea mayor que la del exterior las
burbujas desaparecen.
 Se puede observar que en la gráfica de la relación de flujos, al comparar cada valor
con el flujode banco se obtienen curvas similares pero para distintos valores por lo
que se concluye que el flujo tiene el mismo comportamiento en dichos puntos.
 Se recomienda tener cuidado al momento de hacer la toma de datos en las alturas
manométricas, yaque al obtener valores que no pueden ser menores a otros, podría
darnos error en el cálculo de la velocidad.
BIBLIOGRAFIA:
- http://www.monografias.com/trabajos31/medidores-flujo/medidores-
flujo.shtml
- http://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=medidores%20de%20flujo&s
ource=web&cd=2&cad=rja&sqi=2&ved=0CD4QFjAB&url=http%3A%2F%2F

6. www.itescam.edu.mx%2Fprincipal%2Fsylabus%2Ffpdb%2Frecursos%2Fr7
6421.DOC&ei=1xa8UPapK4Tq8gTK-
YGYDQ&usg=AFQjCNH46hCcQnDr883mkUMj62a3UiRQlA