Grupo de Termofluidodinmica. Dpto. de Ciencias Trmicas. Escuela de Ingeniera Mecnica. Universidad de Los Andes. X Congreso Internacional de Mtodos Numricos en Ingeniera y Ciencias Aplicadas.Mrida-Venezuela, Marzo de 2010Jean-F. Dulhoste V. Jos D. Montenegro V.Rafael J. Santos L. Marcos L. Guilln P.

PLAN DE LA PRESENTACINIntroduccin. Medidor de flujo tipo cono.Afirmaciones de la casa fabricante. Reductores de rea y Bernoulli.Construccin de los instrumentos.Simulacin CFD.Resultados.Conclusiones.Perspectivas.

INTRODUCCINEstudio introductorio del funcionamiento del medidor . Objetivo es comparar su funcionamiento con el Tubo Venturi. Experimentos mostraron algunas mejoras en comparacin con el tubo Venturi. Para estos fueron construidos un medidor de cono y un tubo Venturi con caractersticas similares.

MEDIDOR DE FLUJO TIPO CONO Principio fsico de reduccin de rea Cono centrado dentro de la tubera Efectos en la condicin de flujoEl uso de una figura en forma de cono montada concntricamente genera una redistribucin del perfil de velocidades en el fluido.

Presenta mediciones precisas an en la presencia de condiciones lejos de las ideales.Efecto para un amplio rango de nmeros de Reynolds.Estabilidad de la seal.

AFIRMACIONES DEL FABRICANTEEfectos en la condicin de flujoEl uso de una figura en forma de cono montada concntricamente genera una redistribucin del perfil de velocidades en el fluido.

Presenta mediciones precisas an en la presencia de condiciones lejos de las ideales.Efecto para un amplio rango de nmeros de Reynolds.Estabilidad de Seal.

AFIRMACIONES DEL FABRICANTEModificacin del perfil de Velocidades.Generacin de vrtices ms pequeos que otros instrumentos.

REDUCTORES DE REA Y EC. DE BERNOULLI Todo comienza en lo ms bsico: Uno de los principios ms importantes en el estudio de los fluidos: El Principio de Bernouilli Energa piezomtrica Energa potencial Energa cintica Ecuacin para el caudal volumtrico.

CONSTRUCCIN DE LOS INSTRUMENTOSTubo VenturiPara ambos instrumentos se utiliz un Coeficiente de contraccin =0.5933 (dimensiones en mm).Medidor de Flujo Tipo Cono

SIMULACIN CFDEl modelado C.F.D se compone de tres etapas fundamentales:

Pre-proceso o preparacin de la malla y del clculo.Creacin de la geometra y generacin de la malla.Condiciones de contorno.Elegir el esquema de discretizacin.Fijar condiciones iniciales.

Obtencin de la solucin por medio del clculo iterativo.

Post-proceso o visualizacin y anlisis de la solucin.

RESULTADOS

Caudal Vs. Diferencia de Presin, Valores Experimentales, Tericos y de Simulacin para Medidor de Cono y Tubo Venturi.Los valores obtenidos por los tres mtodos se encuentran aceptablemente cercanos entre s. El medidor de cono produce mayor cada de presin que el tubo Venturi .

La dispersin en los valores es menor en el caso del Cono que en el Venturi.

CONTORNO DE VELOCIDAD (m/s) PARA UN CAUDAL DE 2.5 l/s

Medidor de Flujo Tipo ConoTubo VenturiLas velocidades obtenidas en la contraccin del cono son ligeramente mayores que las obtenidas para el Venturi.

CONTORNO DE PRSIN ESTTICA (Pa) PARA UN CAUDAL DE 2.5 l/s

Medidor de Flujo Tipo ConoTubo VenturiUn aspecto a resaltar es que el Venturi presenta una mejor recuperacin de presin que el Medidor de Cono.

CONCLUSIONES

Se observan mejoras en las lecturas de diferencia de presin ofrecidas por el medidor de cono.

Se observa mayor estabilidad de la seal en las lecturas con el cono y buena repetitividad en las mediciones.

El medidor de cono produce cadas de presin mayores que el tubo Venturi.

Facilidades ofrecidas en instalacin medidor de cono.

El Tubo Venturi presenta una recuperacin de presin ms eficaz que el Medidor tipo Cono una vez que el flujo ha atravesado la reduccin de rea, se sabe con ms exactitud el caudal pero a costo de prdida de presin.

PERSPECTIVAS

Entre nuestras perspectivas de trabajo se encuentra estudiar con ms detalle la geometra del medidor de cono para intentar conseguir una que permita mantener las ventajas y disminuir sus desventajas. Para ello se est comenzando la construccin de nuevos modelos de cono y la realizacin de simulaciones an ms precisas, con uso de tres dimensiones y menos aproximaciones.

ANIMACIONES

Debemos amar a nuestro pas aunque nos trate injustamente. Franois Marie Arouet (Voltaire).

Gracias!!!