INTRODUCCIONPara medir el gasto que circula en un se utilizan varios procedimientos, cuando el conducto es un tubo, es necesario utilizar el medidor de Venturi, pero en la industria se aplica otros tipos de dispositivos como el rotmetro y la placa orificioEl tubo venturi es un medidor de caudal, el cual se coloca siempre al inicio de una red de tuberas para medir, su usa para en donde es importante la recuperacin de presin, de igual manera trabaja la placa orificio, y el rotmetro por lo general se utiliza para conductos de flujo verticales.Estos tres mecanismos producen una medicin mas acertada del caudal, ya que combina tres diferentes tipos mtodos con un mismo objeticoLa siguiente prctica va a mostrar las variaciones de altura piezometrica en las distintas secciones de un venturi dispuesto horizontalmente cuando circula un caudal conocido por su interior, al igual que la placa base, y del rotmetro ubicado verticalmente.

MARCO TEORICOCOEFICIENTE DE DESCARGAEl coeficiente de descarga es un factor adimensional caracterstico de la vlvula, que permite calcular el caudal (Q) con el que desembalsa una vlvula en funcin del nivel del fluido en el embalse o reserva (h).

(lquidos)Q: Caudalh: Diferencia de alturaD: Dimetro tuberaC: Coeficiente de descargag: gravedad

A diferencia del coeficiente de caudal, el coeficiente de descarga es adimensional y practicamente de valor constante para cualquier dimetro de un mismo modelo. Los fabricantes suelen facilitar el coeficiente de descarga de la vlvula en posicin totalmente abierta, es decir mxima descarga.Contra myor es el valor del coeficiente, a una misma diferencia de altura del embalse, ms caudal y por lo tanto ms rpido podr desembalsarse el depsito a travs de la vlvula.Las vlvulas de cono fijo, son vlvulas de descarga, y como tales vienen caracterizadas por el coeficiente de descarga en vez del coeficiente de caudal. Su valor est entre C=0,75 y C=0,85.Teoricamente, para cada diametro en particular podramos encontrar la equivalencia entre los coeficiente de descarga y de caudal.

TIPOS DE ROTAMETROSRotmetro de tubo de VidrioEl rotmetro bsico es el de tipo indicador de tubo de vidrio. El tubo est hecho con precisin de vidrio de borosilicato, y el flotador est maquinado con precisin en metal, vidrio o plstico. El flotador metlico normalmente se hace de acero inoxidable para proporcionar resistencia a la corrosin. El flotador tiene un borde de medicin afilado donde se observa la lectura por medio de una escala montada a lo largo del tubo.Hay disponibles conexiones de los extremos en diversos materiales y estilos. Los elementos importantes son el tubo y el flotador, con frecuencia llamados combinacin de tubo y flotador, porque es esta parte del rotmetro la que proporciona la medicin.

Rotmetro de Tubo MetlicoPara presiones y temperaturas ms altas ms all del rango prctico de los tubos de vidrio, se usan los tubos metlicos. Estos normalmente se fabrican en aluminio, latn o acero inoxidable. La posicin del pistn se determina mediante seguidores magnticos o mecnicos que se pueden leer desde el exterior del tubo de medicin metlico. De manera semejante a los rotmetros de tubo de vidrio, la combinacin de resorte y pistn determina el caudal, y las conexiones y materiales de construccin se deben escoger para satisfacer las demandas de las aplicaciones.

Rotmetro de tubo de PlsticoLos tubos de plstico tambin se en usan algunos diseos de rotmetro debido a su menor costo y alta resistencia al impacto. Tpicamente se construyen de policarbonato, con conexiones de extremo de metal o plstico. Con las conexiones de extremo de metal, se debe tener cuidado en la instalacin, para no deformar las roscas. Los rotmetros construidos totalmente en plstico estn disponibles para aplicaciones en las que no se pueden tolerar las piezas metlicas mojadas, como con agua desionizada y corrosivos.

CUESTIONARIOCALCULOS VENTURIg (m/s^2)9,81

Densidad H20 (kg/m^3)999,97

Area A (m^2)0,0005309

Area B (m^2)0,0002011

Ab/Aa0,3787907

Viscocidad H20 (Kg/m*s)0,1

Diametro B (m)0,016

M (Kg)T (s)Q exp (m3/s)ha-hb (m)

1,51313,435E-050,006

2936,452E-050,012

2,5908,334E-050,019

3840,00010710,026

3,5790,00013290,039

4700,00017140,054

4,5670,00020150,011

5960,00015630,096

5,51080,00015280,11

6840,00021430,04

Vb (m/s)Q teo (m3/s)CdE cintica (m)Ha-Hc (m)Ha-Hc/ E cinticaQ masico (Kg/s)Re

0,13744032,764E-051,242877150,000962784-0,001-1,038654390,03435114521,98978207

0,27488055,528E-051,167146290,003851137-0,001-0,25966360,06451612943,97956415

0,43522758,752E-050,952145660,0096545860,0020,207155450,08333333369,6343099

0,59557450,00011980,894598390,0180789470,0040,221251820,10714285795,28905565

0,89336170,00017970,739836640,0406776310,0390,95875790,132911392142,9335835

1,23696240,00024880,689172090,0779855180,0540,692436260,171428571197,9080387

0,25197385,067E-053,976532330,0032360250,0123,708253680,20149253740,31460047

2,19904420,00044220,35333530,2464727470,0130,052744170,15625351,8365132

2,51973810,00050670,301512790,3236024570,110,339923250,152777778403,1460047

0,91626840,00018431,162977910,0427904070,040,934788950,214285714146,5985472

GRAFICAS VENTURI

Los caudales experimentales y teoricos posee una relacin lineal, (cuando se ha hecho la regresin), hasta un cierto punto en la circulacin del fluido, en este punto la relacin se vuelve no consistente. Esto se debe al aumento de la velocidad de circulacin del fluido.

El caudal experimental posee una relacin parecida a la grafica anterior, esta indica que el aumento del caudal teorico es proporcional a las diferencias de presiones entre el punto A y B, hasta un punto en que el caudal teorico varia inconsistentemente debido al aumento de la velocidad de flujo.

CALCULOS ORIFICIOg (m/s^2)9,81

Densidad H20 (kg/m^3)999,97

Area Orificio (m2)0,0003142

Area F (m2)0,0020428

Af /Ao0,1538085

Area A (m^2)0,0005309

M (Kg)T (s)Q exp (m3/s)he-hf (m)

1,51313,43522E-050,009

2936,45181E-050,011

2,5908,33358E-050,02

3840,0001071460,026

3,5790,0001329150,04

4700,0001714340,061

4,5670,0002014990,09

5960,0001562550,11

5,51080,0001527820,026

6840,0002142920,062

Vf (m/s)Q teo (m3/s)CdVa (m/s9Va^2/2g(m)Vb^2/2g (m)

0,150902294,74135E-050,724523092,80605E-054,01321E-110,00096278

0,249021097,82424E-050,824591834,63058E-051,09288E-100,00385114

0,488458290,0001534740,542997869,08295E-054,2049E-100,00965459

0,596918340,0001875520,571288060,0001109986,27957E-100,01807895

0,794349740,0002495850,532546210,0001477111,11205E-090,04067763

1,021279350,0003208860,53425120,0001899081,83819E-090,07798552

1,269642270,0003989220,505108220,0002360922,84095E-090,00323602

1,415765340,0004448330,351265580,0002632643,53251E-090,24647275

0,596918340,0001875520,814614460,0001109986,27957E-100,32360246

1,030840190,000323890,661620150,0001916861,87276E-090,04279041

he-hf/V2/2G

0,476304327

0,411642024

0,594799833

0,661004348

0,830319677

1,07609496

3,517740584

1,455374332

0,321362093

1,270806233

Hg-Hf (m)

0

0,002

0,004

0,007

0,008

0,013

0,019

0,023

0,027

0,035

Perdida cabeza (m)

0

0,03245795

0,02589443

0,02419942

0,01229177

0,0104186

0,3669626

0,00583229

0,00521473

0,05112127

GRAFICAS ORIFICIO

Cuando el fuido pasa atraves del orificio, se ve afectado por el aumento de la velocidad de este, lo cual hasta cierto punto es proporcional, despus de este punto, su relacin varia aleatoriamente, esto indica que el fluido a cambiado su velocidad a tal punto que a pasado de rgimen laminar a rgimen turbulento.

En el orificio, la relacin de los caudales tericos y experimentales es casi, por completo, proporcionales, hasta un punto en el cual el caudal varia al azar con respecto al aumento de sus presiones manomtricas, igualmente que en la grafica anterior, se debe al paso de rgimen laminar a turbulento.CALCULOS ROTAMETROQ volumetrico (m3/s)Densidad H20(kg/m3)Q masico (kg/s)L (mm)

3,44E-05999,973,44E-029

6,45E-056,45E-0228

8,33E-058,33E-0242

0,0001071461,07E-0156

0,0001329151,33E-0171

0,0001714341,71E-0190

0,0002014992,01E-01114

0,0001562551,56E-01128

0,0001527821,53E-01139

0,0002142922,14E-01156

GRAFICA ROTAMETRO

En el rotmetro, al igual que el medidor venturi y placa de orificio, el caudal msico se vuelve al azar y errtico en los puntos ms altos de medida de longitud. Pare a diferencia del medidor venturi y placa orificio, la relacin no es tan catica y desordenada, por el contrario se puede ver el aumento del caudal msico con la longitud que indica el rotmetro.La calibracin de la curva esta dada por la regresin echa en Excel, lo cual nos da una lnea recta que indica una relacin directamente proporcional entre el caudal msico y la longitud, sin tener en cuenta la velocidad de flujo. PREGUNTAS Indiquen el principio o los principios con que funciona el rotmetro.Los rotmetros o flujmetros son instrumentos utilizados para medir caudales, tanto de lquidos como de gases que trabajan con un salto de presin constante. Se basan en la medicin del desplazamiento vertical de un elemento sensible, cuya posicin de equilibrio depende del caudal circulante que conduce simultneamente,a un cambio en el rea del orificio de pasaje del fluido, de tal modo que la diferencia de presiones que actan sobre el elemento mvil permanece prcticamente constante.El principio de funcionamiento de los rotmetros se basa en el equilibrio de fuerzas que actan sobre el flotador. En efecto, la corriente fluida que se dirige de abajo hacia arriba a travs del tubo cnico del rotmetro, provoca la elevacin del flotador hasta una altura en que el rea anular comprendido entre las paredes del tubo y el cuerpo del flotador, adquiere una dimensin tal que las fuerzas que actan sobre el mismo se equilibran, y el flotador se mantiene estable a una altura que corresponde a un determinado valor de caudal circulante.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 aerodinmica D y el empuje hidrosttico E equilibran al peso W, pudiendo plantearse la siguiente ecuacin de equilibrio:

Fv D E W 0D E W

A travs de su prctica podra afirmar que la prdida de la cabeza en esta seccin es casi independiente de la descarga?Son independientes, ya que las perdidas en la cabeza varian con el caudal, mientras que el coeficiente de descarga varia con las alturas manomtricas, en un punto esta en aumento pero llegan a un punto de irregularidad. Consideran usted que el valor de la diferencia manomtrica en esta seccin tiende a permanecer constante?En la seccin del rotmetro los cambios de presin manomtrica no son constantes y siempre van en disminucin, su velocidad aumenta as mismo como su caudal, por lo tanto las diferencias manomtricas no son constantes en ningn punto.

CONCLUSIONESLa relacin entro los caudales y la diferencia de presin se vuelve mas errtica y al zar en los puntos mas altos de las presiones manomtricas.Con el aumento de la velocidad del fluido, este pasa de rgimen laminar a rgimen turbulento.La relacin entre el caudal msico y caudal experimental, caudal msico, diferencia de presiones y longitud (en el rotmetro) es proporcional hasta un el punto de cambio de rgimen.Las prdidas de cabeza son mnimas, y por lo tanto el coeficiente de descarga es prcticamente independiente de este.Las prdidas de energa son menores en el tubo venturi.

BIBLIOGRAFIA CENGEL Yunus, CIMBALA John. Mecnica de fluidos: fundamentos yaplicaciones. Mc Graw Hill. Mxico. 2006 http://es.omega.com/prodinfo/rotametros.html

15