Medidores de Flujo

Operaciones de Transferencia de MOMENTUM

ChemEng IQA

Introducción

• Es importante medir– Flujo másico– Flujo volumétrico– Velocidad en las tuberías– Caídas de presión por instrumentación de

medición– Fricción generada por el instrumento medidor

Introducción

• Dos tipos de medidores de flujo:– Tubo de Venturi– Placa de orificio

• Ambos tienen sus ventajas y desventajas…• Se basan en la EEM caída de presión implica

cambios de velocidad

Medidores de flujo:Tubo de Venturi

Tubo de venturi• EEM:

• No hay cambio de altura• V2 y V1 se relacionan con la

ecuación de continuidad• P2 y P1 … ni idea pero tenemos

el • No hay trabajo de entrada ni

de salida• Supondremos una pérdida muy

pequeña por fricción…

Tubo de venturi• EEM:

• No hay cambio de altura• V2 y V1 se relacionan con la

ecuación de continuidad• P2 y P1 … ni idea pero tenemos

el • No hay trabajo de entrada ni

de salida• Supondremos una pérdida muy

pequeña por fricción…

Eqn. Continuidad.. diámetros

Tubo de venturi• De la eqn. Continuidad:

• Sustituyendo en la eqn. Pasada…

• Y agregando un factor de pérdida por fricción…

Tubo de venturi• De la eqn. Continuidad:

• Sustituyendo en la eqn. Pasada…

• Y agregando un factor de pérdida por fricción…

NOTA: Cv= 0.98 – 0.99

Tubo de venturi• En teoría…

• Solo necesitamos los tamaños de diámetro de tuberías, la caída de presión y le densidad del fluido…

• Se puede calcular el gasto!• Se puede calcular el flujo

másico!

Tubo de venturi: Ventaja y Desventajas

• Ventajas: – es barato de operar– Es relativamente fácil de instalar– La pérdida de fricción es poca

• Desventajas:– Cuesta instalarlo– No es muy movible– Implica cambio de tubería y espacio

Ejercicio: Tubo de Venturi

Video en YT

Medidores de flujo:Placa orificio

Placa de orificio

• EEM:

• No hay cambio de altura• V2 y V1 se relacionan con la ecuación de continuidad• P2 y P1 … ni idea pero tenemos el • No hay trabajo de entrada ni de salida• Supondremos una pérdida muy pequeña por fricción…

Placa de orificio

• EEM:

• No hay cambio de altura• V2 y V1 se relacionan con la ecuación de continuidad• P2 y P1 … ni idea pero tenemos el • No hay trabajo de entrada ni de salida• Supondremos una pérdida muy pequeña por fricción…

Placa de orificio

• De la eqn. De continuidad:

• Sustituyendo en la eqn pasada:

• Factor de corrección

Placa de orificio

• Lo interesante es que podemos cambiar el diámetro del orificio…

• Distintos diámetros, dan distintas pérdidas, las cuales se ven reflejadas en Co

• Recordar que: NOTA: Db<Da

Placa de orificio

Placa de orificio

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

f.f vs. B

BPolynomial (B)

ff B0 1

0.1 0.970.2 0.930.3 0.890.4 0.820.5 0.740.6 0.630.7 0.520.8 0.39

Placa de orificioff B0 1

0.1 0.970.2 0.930.3 0.890.4 0.820.5 0.740.6 0.630.7 0.520.8 0.39

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1f(x) = − 0.783549783549783 x² − 0.129826839826841 x + 0.995090909090909R² = 0.999487379883262

f.f vs. B

BPolynomial (B)Polynomial (B)

y = -0.78(B)2 - 0.13(B) + 1

Placa de orificio: Ventajas y desventajas

• Ventajas: – Es fácil de cambiar el tamaño de orificio– Es relativamente fácil de instalar– Es fácil de mover (entre dos tuberías)– Ocupa poco espacio

• Desventajas:– Costo de operación alto– Altas pérdidas por fricción (Co = 0.3)

Ejercicio: Placa orificio

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