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Repartidor de Caudal
Sección Funcional
Repartidor de Caudal
Sección Funcional y Símbolo
QB
Q2Q1
Q1= Q2
Repartidor de Caudal
Propuesta de Repaso de Conceptos que se Aplicarán
En estos casos se trabaja siempre (para hacer el análisis de funcionamiento) con presiones absolutas. Véase el Experimento de Torricelli:[EXPERIMENTO DE TORRICELLI]
De igual forma el sensor de las presiónes PX1 y PX2 se basa en el efecto Venturi o relación entre presión y velocidad. Para ello repásese:[RELACIÓN ENTRE PRESIÓN Y VELOCIDAD]
QB
Q2Q1 PT2
PM
PA2
PT1
PA1 PA0
PX2 PX1
RF1 RF2
RV1 RV2
v1 v2
Repartidor de Caudal
Presentación inicial del Funcionamiento
QB
Q2Q1
Ya que de otra forma la corredera se desplazaría hasta conseguir la igualdad ajustando RV1 Y RV2
Y puesto que según Bernoulli
PT2
PM
PA2
PT1
PA1 PA0
PX2 PX1
RF1 RF2
X2X1 PP
)sm
(v2
2)3dm
Kgr(
(bar) A0(bar) X2
)sm
(v2
1)3dm
Kgr(
(bar) A0(bar) X1
Ktev200
PP
Ktev200
PP
Como PA0 es común, se deduce que v1 es igual que v2
Lo que nos dice que Q1 = Q2 pues la sección de paso que genera RF1 es igual a la sección de paso que genera RF2 siendo RF1= RF2
RV1 RV2
v1 v2
Repartidor de Caudal
Presentación inicial del Funcionamiento
QB
Q2Q1 PT2
PM
PA2
PT1
PA1 PA0
PX2 PX1
RF1 RF2
Si además tenemos que las condiciones de trabajo son iguales, nos ocurre que:
2F2 A0 A21F1 A0A1
A2A1X2X1
22 QRPPQRPPPPPP
Todo lo cual es posible por ese equilibrio dinámico que busca la corredera igualando PX1 y PX2 , lo que obliga a que:
T2T1 PP Pero como ocurre que:
21 QQ
RV1 RV2
v1 v2
2
T2A2V2
1
T1A1V1
V2V1T2A2T1A1
QPPR
QPPR
RR PPPP
Ya que RF1 y RF2 son iguales y fijas y que Q1 es igual a Q2. Por lo que:
Repartidor de Caudal
Cuando Realmente Trabaje, por ser Diferentes las Cargas
Pues la corredera se desplazará siempre hasta conseguir tal igualdad ajustando RV1 y RV2 y lo logrará únicamente cuando las dos velocidades del flujo hacia un lado y hacia el otro sean iguales.Puesto que según Bernoulli
X2X1 PP
)sm
(v2
2)3dm
Kgr(
(bar) A0(bar) X2
)sm
(v2
1)3dm
Kgr(
(bar) A0(bar) X1
Ktev200
PP
Ktev200
PP
Como PA0 es común, se deduce que: si v1 es igual que v2
Entonces esto nos dice que Q1 = Q2 pues RF1 = RF2
QB
Q2Q1 PT2
PM
PA2
PT1
PA1
PX2 PX1
RV1
RF1 RF2
RV2
v1 v2
Se desplazará la corredera y seguirá ocurriendo que
T2T1 PP
Cuando las cargas sean diferentes: PA0
La corredera se desplaza hacia este
lado
Repartidor de Caudal
Puesto que ahora tenemos que las condiciones de trabajo son desiguales, nos ocurre que:
2F2 A0 A21F1 A0A1
A2A1X2X1
22 QRPPQRPPPPPP
Todo lo cual es posible por que ese equilibrio dinámico que busca la corredera igualando PX1 y PX2 , lo que obliga a que haciendo RV1 < RV2 , se compense la desigualdad de (PA1-PT1)< (PA2-PT) logrando que Q1 = Q2 :
T2T1 PP Pero también ocurre que:
2
T2A2V2
1
T1A1V1
V2V1T2A2T1A1
QPPR
QPPR
RR PPPP
Ya que RF1 y RF2 son iguales y fijas y como ya hemos visto que Q1 es igual a Q2 , precisamente tendremos que:
QB
Q2Q1 PT2
PM
PA2
PT1
PA1
PX2 PX1
RF1 RF2
V2
T2A22
V1
T1A11
RPPQ
RPPQ
Cuando Realmente Trabaje, por ser Diferentes las Cargas
RV1 RV2
v1 v2
PA0
Repartidor de Caudal
Explicación con Aplicación Numérica
Repartidor de Caudal
Supongamos un caudal
Puesto que PA0 es común tendremos que la caída de presión de 4 bars es la misma para un lado y para el otro al ser RF1 igual a RF2 y por tanto:
l/min. 20QQl/min. 40Q 21B
Y que:
Puesto que PX1 y PX2 deben ser iguales o la corredera se desplazará hasta que habiendo la misma velocidad al circular el mismo caudal por un lado y otro, entonces se equilibre y estabilice la corredera. Ya que:
Explicación y Aplicación Numérica
bar. 90PP T2T1
Y que:
A2A1
A0
M
bar. 94PPbar. 98Pbar. 100P
21
)sm
(v2
)3dm
Kgr(
(bar) A0X2X1
vvv
Ktev200
PPP
A2A1 bar. 94PP
QB=40
Q2 =20Q1=20 PT2=90
PM=100
PA2=94
PT1=90
PA1=94
PA0=98
PX2 PX1
RV1
RF1 RF2
RV2
v1 v2
Repartidor de Caudal
Todo esto es posible por que, en ese equilibrio dinámico que busca la corredera igualando PX1 y PX2 , obliga a establecer las convenientes RV1 y RV2 , que, en este caso, son iguales inicialmente, por lo que podemos deducir:
222
T2A2V2
1
T1A1V1
QPPR
QPPR
Explicación y Aplicación Numérica
QB=40
Q2 =20Q1=20 PT2=90
PM=100
PA2=94
PT1=90
PA1=94
PA0=98
PX2 PX1
RV1
RF1 RF2
RV2
v1 v2
Pero también por otra parte tendremos:
222
A2A0F2
1
A1A0F1
QPPR
QPPR
Repartidor de Caudal
Al cambiar las cargas resulta que
Que PX1 y PX2 se hacen iguales y con ello las velocidades.
Explicación y Aplicación Numérica
bar. 90Pbar. 120P
T2
T1
Tras el pequeño transitorio en que: la corredera se mueve aumentando RV2 (disminuyendo el paso al flujo) y disminuyendo RV1 (aumentando el paso al flujo) pues había aumentado el flujo que pasaba por RF2 y disminuido el flujo que pasaba por RF1, esto hizo que PX2 disminuyera y aumentase PX1, provocando un rápido desplazamiento de la corredera hacia la izquierda aumentando de forma importante RV2 y disminuyendo de igual forma RV1 como hemos dicho. El resultado:
21
)sm
(v2
)3dm
Kgr(
(bar) A0X2X1
vvv
Ktev200
PPP
A A2A1 PPP
Lo que hace que los caudales o flujos por RF1 y RF2 son iguales: Q1=Q2 y puesto que PA0 es única y común, tendremos que:QB=40
Q2 =20Q1=20 PT2=90
PM=127
PA2=121
PT1=120
PA1=121
PA0=125
PX2 PX1
RF1 RF2
RV1 RV2
v1 v2
La corredera
se desplaza
hacia este lado
Repartidor de Caudal
QB=40
Q2 =20Q1=20 PT2=90
PM=127
PA2=121
PT1=120
PA1=121
PA0=125
PX2 PX1
RF1 RF2
Explicación y Aplicación Numérica
A A2A1 PPP
Nos lleva a:
V2
A2
V1
A1
R 90PQ
R 201PQ
Lo que nos lleva a una disminución importante de RV1, lo que a su vez nos lleva a una PA-120=mínimo :
121Pbar 1 ejemplopor mínimo 120P
A
A
Luego:
RV1 RV2
v1 v2
22
AV2
2
1
AV1
400 31
400 90211
Q 90PR
400 1
400 201211
Q 201PR
Lo que nos indica que: V1V2 R31R
En conclusión: El repartidor de caudal siempre se verá obligado a forzar caudales iguales si RF1 = RF2 . Para lo que, en caso de presiones de trabajo, forzará un aumento considerable de la Resistencia Variable RV en el lado de menor presión y una disminución también considerable en el lado de mayor presión.
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