Este documento trata sobre el flujo de fluidos y los diferentes tipos de instrumentos para medir el flujo. Explica conceptos como fluidos newtonianos y no newtonianos, flujo laminar y turbulento, y clasifica los fluidos según su estado y comportamiento. También describe varios instrumentos comunes para medir el flujo como tubos de Venturi, medidores de orificio, y rotámetros. Resalta la importancia de medir el flujo para el control de procesos y la toma de decisiones.

1. Republica Bolivariana De Venezuela
Ministerio Del Poder Popular Para La Educación
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Cátedra: Electiva I
Carrera: Ing. Petróleo
Elaborado por:
Joysimar Rojas C.I 20.701.933
Jose Rivas C.I 26.606.642
Edwar Gonzalez C.I 26.241.171
Emilio Gonzalez C.I 26.998.107
Profesor:
Ing. Danny W. Reyes M
Maracaibo, 15 de Agosto 2016

2. Flujo de fluidos
Podemos decir que el flujo de fluidos es el movimiento de una sustancia
(fluido) en ciertas direcciones o una sola dirección ante presencia de
tensión sino hay tensión no hay flujo. Se le dice fenómeno común a la
vida diaria, ya que el estudio de su mecanismo es esencialmente
fomentado para comprender la física involucrada, y sin obviar sus
diversas aplicaciones en la ingeniería.
También unos de sus usos es la determinación de cuanto puede ganar o
perder la industria.
Fluido
unilateral

3. Tubería
Es aquel canal o conducto que su función consiste en transportar agua u
otros fluidos (A excepción de otros materiales que no son fluidos, se
adecuan en un sistema; hormigón, cemento, cereales, documentos
encapsulados, etcétera.). Su elaboración se emplea con materiales muy
diversos.

4. Placa orificio
La placa orificio es el sensor del caudal (comúnmente utilizado), pero
presenta una presión no recuperable y demasiado grande, y esto debido a la
turbulencia alrededor de la placa, ocasionando un consumo de energía
elevado. está presenta un orificio concéntrico (orificio que tiene el mismo
centro que otro), de bordes intensos. La velocidad del fluido aumenta debido
a la menor sección, esto causa una disminución de presión.
Se caracteriza por ser un elemento
de primógeno, ya que la instalación
de este elemento produce una
diferencia de presiones (o una
pérdida de carga que se vincula con
el caudal.) esta se define como una
restricción o una abertura pequeña
que el diámetro de la cañería en la
que esta encajada.
Tipos de orificios

5. Venturi
El tubo Venturi también es considerado
un elemento de primógeno, es algo
similar a la placa orificio pero esta
fabricado para eliminar la separación de
capas cercanas a los bordes y por ende
este produce un ligero arrastre. También
produce un cambio de presión en la
sección convergente y la garganta, y esto
permite conocer el caudal a partir de esta
caída de presión. Es más costoso que una
placa orificio, el tubo Venturi tiene una
caída de presión no recuperable un tanto
menor.

6. Tobera
Una tobera es un instrumento que convierte la energía térmica y de
presión de un fluido (conocida como entalpía) en energía cinética. Como
tal, es utilizado en turbo-máquinas y otras máquinas, como inyectores,
surtidores, propulsión a chorro, etc.
La tobera incrementa
la velocidad de
trabajo a expensas de
una caída de presión.

7. Clasificación de tipos de
fluidosDe acuerdo al estado de la materia
Son fluidos altamente compresibles, que
experimentan grandes cambios, adoptando
la forma y el volumen del recipiente que las
contiene, expandiéndose todo lo posible
por su alta energía cinética.
Gases
El líquido es un estado de agregación de la
materia en forma
altamente incompresible (lo que significa
que su volumen es, muy aproximadamente,
constante en un rango grande de presión).
Líquidos

8. Clasificación de tipos de
fluidosDe acuerdo a su viscosidad y a su esfuerzo cortante
Un fluido newtoniano es un fluido
cuya viscosidad puede considerarse
constante en el tiempo. La curva
que muestra la relación entre
el esfuerzo o cizalla contra
su velocidad de deformación es
lineal.
Newtonianos
Un fluido no newtoniano es aquel
fluido cuya viscosidad varía con la
temperatura y la tensión
cortante que se le aplica. Como
resultado, un fluido no newtoniano
no tiene un valor de viscosidad
definido y constante.
No Newtonianos

9. Clasificación de tipos de
fluidosDe acuerdo a su velocidad de flujo regido por el Número de Reynolds
Se caracteriza porque el
movimiento de las partículas del
fluido se produce siguiendo
trayectorias bastante regulares,
separadas y perfectamente
definidas dando la impresión de
que se tratara de laminas o capas
mas o menos paralelas entre si, las
cuales se deslizan suavemente unas
sobre otras.
Laminares (Numero de Reynolds menor a 2000)
Siempre
conserva un
mismo
sentido

10. Clasificación de tipos de
fluidosDe acuerdo a su velocidad de flujo regido por el Número de Reynolds
Este tipo de fluido es el mas usado en
ingeniería. En este tipo de flujo las
partículas del fluido se mueven en
trayectorias muy irregulares sin seguir un
orden establecido, ocasionando la
transferencia de cantidad de movimiento
de una porción de fluido a otra, de modo
similar a la transferencia de cantidad de
movimiento molecular pero a una escala
mayor.
Turbulentos (Numero de Reynolds mayor a 4000)
Sus
direcciones
son
irregulares

11. Clasificación de tipos de
fluidosDebido a sus cambios de densidad con respecto al tiempo
Es aquel en los cuales los cambios de
densidad de un punto a otro no son
despreciables, por fuerzas externas o
variables termodinámicas, la densidad
varia de acuerdo con las condiciones del
sistema.
Comprensibles
𝒅𝝆
𝒅𝒕
≠0
Es aquel en los cuales los cambios de
densidad de un punto a otro son
despreciables, mientras se examinan
puntos dentro del campo de flujo.
Incomprensibles
𝑑𝜌
𝑑𝑡
= 0

12. Identificación de unidades de
medición
El flujo de fluidos pueden ser expresado de tres formas: flujo volumétrico, flujo
másico y velocidad de flujo.
 Flujo volumétrico (Q) indica el volumen de un fluido en movimiento que pasa por
un punto en una unidad de tiempo.
 Flujo másico (Qm) está expresado en unidades de masa por unidad de tiempo.
 La velocidad de un material se denomina velocidad de flujo (Qv).

13. Instrumentos de medición de fluido
Tubo de Venturi
La finalidad del cono divergente es
reducir la pérdida global de presión en
el medidor; su eliminación no tendrá
efecto sobre el coeficiente de descarga.
La presión se detecta a través de una
serie de agujeros en la admisión y la
garganta.
es un dispositivo que origina una pérdida de
presión al pasar por él un fluido.
Partes del tubo Venturi

14. Instrumentos de medición de fluido
El medidor de Orificio es un elemento más
simple, consiste en un agujero cortado en el
centro de una placa intercalada en la tubería.
El paso del fluido a través del orificio, cuya
área es constante y menor que la sección
transversal del conducto cerrado, se realiza
con un aumento apreciable de la velocidad
(energía cinética) a expensa de una
disminución de la presión estática (caída de
presión). Por esta razón se le clasifica como un
medidor de área constante y caída de presión
variable.
Medidor De Orificio

15. Instrumentos de medición de fluido
Es uno de los medidores más exactos para
medir la velocidad de un fluido dentro de una
tubería. El equipo consta de un tubo cuya
abertura está dirigida agua arriba , de modo
que el fluido penetre dentro de ésta y suba
hasta que la presión aumente lo suficiente
dentro del mismo y equilibre el impacto
producido por la velocidad. El Tubo de Pitot
mide las presiones dinámicas y con ésta se
puede encontrar la velocidad del fluido, hay
que anotar que con este equipo se puede
verificar la variación de la velocidad del fluido
con respecto al radio de la tubería (perfil de
velocidad del fluido dentro de la tubería).
Tubo De Pitot

16. Instrumentos de medición de fluido
Son el fundamento o la base de muchos
elementos de control. El medidor de
desplazamiento positivo es un instrumento
sensible al flujo. Este responde a variaciones
en el valor del flujo y responde a señales
mecánicas correspondiente a la rotación del
eje. Se aplican en las siguientes circunstancias:
donde se encuentre un flujo grande, donde se
requiere una respuesta directa al valor de la
variación del flujo y donde la acción mecánica
es necesaria.
Medidores De Desplazamiento Positivo

17. Es un medidor de caudal en tuberías de área
variable, de caída de presión constante. El
Rotámetro consiste de un flotador (indicador)
que se mueve libremente dentro de un tubo
vertical ligeramente cónico, con el extremo
angosto hacia abajo. El fluido 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
de este estrechamiento sea lo suficientemente
para equilibrar el peso del flotador. El tubo es
de vidrio y lleva grabado una escala lineal,
sobre la cual la posición del flotador indica el
gasto o caudal.
Rotámetros
Instrumentos de medición de fluido

18. el rotor de la turbina gire a una
velocidad que depende de la
velocidad de flujo. Conforme cada
una de las aspas de rotor pasa a
través de una bobina magnética,
se genera un pulso de voltaje que
puede alimentarse de un medidor
de frecuencia, un contador
electrónico u otro dispositivo
similar cuyas lecturas puedan
convertirse en velocidad de flujo.
Instrumentos de medición de fluido
Fluxometro De Turbina

19. Fluxometro De Ultrasonido
Consta de unas Sondas, que
trabajan por pares, como emisor
y receptor. La placa piezo-
cerámica de una de las sondas
es excitada por un impulso de
tensión, generándose un
impulso ultrasónico que se
propaga a través del medio
líquido a medir.
Instrumentos de medición de fluido

20. Una placa- orificio se coloca en una tubería,
sujeta entre dos bridas. La forma y ubicación
del agujero son el rasgo distintivo de tres tipos
de este dispositivo: la placa concéntrica, la
excéntrica y la segmental; la selección de
algunas de éstas depende de las
características del fluido a medir. Existen tres
tipos de tomas de
presiones a ambos lados del elemento pri
mario: tomas de bridas, tomas de tubería y
tomas de vena contracta. Igualmente, aquí las
características del fluido influirán en la
elección de alguna de estas.
Descripción del manejo de los
instrumentos de fluidos

21. MEDIDORES DE ÁREA VARIABLE
el rotámetro el cual consta de un tubo
cónico vertical que encierra un
flotador; éste, dependiendo del
caudal, toma una posición en el tubo
que aumenta o disminuye el tamaño
del área y así mantiene la presión
constante. Una escala graduada dentro
del tubo, estará calibrada en unidades
de presión y así tener una lectura
directa de la misma.
Descripción del manejo de los
instrumentos de fluidos

22. MEDIDOR A TURBINA
Un instrumento de este tipo consiste
de una rueda de turbina de precisión,
montada en cojinetes de una porción de
tubería, y una bobina electromagnética
colocada en la pared de la tubería, causa
el giro de la turbina a una velocidad que
varía directamente con el caudal del
fluido de proceso. La interrupción del
campo magnético, con cada paso de cada
hoja de la turbina produce un pulso
eléctrico
Descripción del manejo de los
instrumentos de fluidos

23. MEDIDOR DE VÓRTICE
La forma de medición es parecida a la dé la
turbina. Sin embargo, aquí un dispositivo fijo a
la entrada de la tubería similar a una hélice,
genera un movimiento rotatorio al fluido. Otro
dispositivo, se encarga posteriormente de
restablecer el caudal original al fluido. La
oscilación de éste en el punto de medición, es
proporcional al caudal. Estas oscilaciones
producen variaciones de temperatura en un
sensor colocado en el área, variaciones que
luego se convierten en pulsos de voltaje qué
son amplificados.
Descripción del manejo de los
instrumentos de fluidos

24. MEDIDORES DE FLUJO TOTAL
Descripción del manejo de los
instrumentos de fluidos
Dentro de este tipo de dispositivos se tienen
los denominados medidores de
desplazamiento positivo, los cuales, separan la
corriente de flujo en incrementos volumétricos
individuales y cuentan dichos incrementos.
Los medidores son fabricados de modo tal
qué cada instrumento volumétrico es
conocido en forma precisa y la suma de estos
incrementos da una medida muy
aproximada1 del volumen total que pasa a
través del medidor. La mayoría de los
medidores de desplazamiento positivo son de
tipo mecánico y usados principalmente para
medir cantidades totales del fluido a ser
transferido y a menudo se asocian a otros
dispositivos para lograr acciones de
indicación, registro o control.

25. Importancia de medición del flujo
Los medidores de flujo presentan su importancia ya que pueden ser usados en
el día a día, por ser dispositivos que con conocimiento previo de su
funcionamiento y principio de operación facilita la realización de tareas
comunes. Estudiando las interacciones entre el fluido y el entorno que lo
limita, ignorando por tanto su estructura molecular y las discontinuidades
asociadas a esta. Mediante los medidores de flujo se pueden diseñar o
mejorar equipos ya utilizados para mayor rendimiento y vida útil.
La medición de flujo es relevante ya que sin ella sería imposible el balance de
materiales, el control de calidad y mas aún la operación de procesos
continuos que representan una gran importancia en el campo de trabajo
como tal, para la toma de decisiones.