unidad v : medición de fluidos

Republica Bolivariana De Venezuela Ministerio Del Poder Popular Para La Educación

Instituto Universitario Politécnico Santiago MariñoCátedra: Electiva I

Carrera: Ing. Petróleo

Elaborado por:Joysimar Rojas C.I 20.701.933

Jose Rivas C.I 26.606.642Edwar Gonzalez C.I 26.241.171Emilio Gonzalez C.I 26.998.107

Profesor:Ing. Danny W. Reyes M

Maracaibo, 15 de Agosto 2016

Flujo de fluidosPodemos decir que el flujo de fluidos es el movimiento de una sustancia(fluido) en ciertas direcciones o una sola dirección ante presencia detensión sino hay tensión no hay flujo. Se le dice fenómeno común a lavida diaria, ya que el estudio de su mecanismo es esencialmentefomentado para comprender la física involucrada, y sin obviar susdiversas aplicaciones en la ingeniería.

También unos de sus usos es la determinación de cuanto puede ganar operder la industria.

Fluido unilateral

Tubería

Es aquel canal o conducto que su función consiste en transportar agua uotros fluidos (A excepción de otros materiales que no son fluidos, seadecuan en un sistema; hormigón, cemento, cereales, documentosencapsulados, etcétera.). Su elaboración se emplea con materiales muydiversos.

Placa orificioLa placa orificio es el sensor del caudal (comúnmente utilizado), peropresenta una presión no recuperable y demasiado grande, y esto debido a laturbulencia alrededor de la placa, ocasionando un consumo de energíaelevado. está presenta un orificio concéntrico (orificio que tiene el mismocentro que otro), de bordes intensos. La velocidad del fluido aumenta debidoa la menor sección, esto causa una disminución de presión.

Se caracteriza por ser un elementode primógeno, ya que la instalaciónde este elemento produce unadiferencia de presiones (o unapérdida de carga que se vincula conel caudal.) esta se define como unarestricción o una abertura pequeñaque el diámetro de la cañería en laque esta encajada.

Tipos de orificios

Venturi

El tubo Venturi también es consideradoun elemento de primógeno, es algosimilar a la placa orificio pero estafabricado para eliminar la separación decapas cercanas a los bordes y por endeeste produce un ligero arrastre. Tambiénproduce un cambio de presión en lasección convergente y la garganta, y estopermite conocer el caudal a partir de estacaída de presión. Es más costoso que unaplaca orificio, el tubo Venturi tiene unacaída de presión no recuperable un tantomenor.

Tobera

Una tobera es un instrumento que convierte la energía térmica y depresión de un fluido (conocida como entalpía) en energía cinética. Comotal, 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.

Clasificación de tipos de

fluidosDe acuerdo al estado de la materia

Son fluidos altamente compresibles, queexperimentan grandes cambios, adoptandola forma y el volumen del recipiente que lascontiene, expandiéndose todo lo posiblepor su alta energía cinética.

Gases

El líquido es un estado de agregación de lamateria en formaaltamente incompresible (lo que significaque su volumen es, muy aproximadamente,constante en un rango grande de presión).

Líquidos


fluidosDe acuerdo a su viscosidad y a su esfuerzo cortante

Un fluido newtoniano es un fluidocuya viscosidad puede considerarseconstante en el tiempo. La curvaque muestra la relación entreel esfuerzo o cizalla contrasu velocidad de deformación eslineal.

Newtonianos

Un fluido no newtoniano es aquelfluido cuya viscosidad varía con latemperatura y la tensióncortante que se le aplica. Comoresultado, un fluido no newtonianono tiene un valor de viscosidaddefinido y constante.

No Newtonianos


fluidosDe acuerdo a su velocidad de flujo regido por el Número de Reynolds

Se caracteriza porque elmovimiento de las partículas delfluido se produce siguiendotrayectorias bastante regulares,separadas y perfectamentedefinidas dando la impresión deque se tratara de laminas o capasmas o menos paralelas entre si, lascuales se deslizan suavemente unassobre otras.

Laminares (Numero de Reynolds menor a 2000)

Siempre conserva un

mismo sentido


fluidosDe acuerdo a su velocidad de flujo regido por el Número de Reynolds

Este tipo de fluido es el mas usado eningeniería. En este tipo de flujo laspartículas del fluido se mueven entrayectorias muy irregulares sin seguir unorden establecido, ocasionando latransferencia de cantidad de movimientode una porción de fluido a otra, de modosimilar a la transferencia de cantidad demovimiento molecular pero a una escalamayor.

Turbulentos (Numero de Reynolds mayor a 4000)

Sus direcciones

son irregulares


fluidosDebido a sus cambios de densidad con respecto al tiempo

Es aquel en los cuales los cambios dedensidad de un punto a otro no sondespreciables, por fuerzas externas ovariables termodinámicas, la densidadvaria de acuerdo con las condiciones delsistema.

Comprensibles

𝒅𝝆

𝒅𝒕≠0

Es aquel en los cuales los cambios dedensidad de un punto a otro sondespreciables, mientras se examinanpuntos dentro del campo de flujo.

Incomprensibles 𝑑𝜌

𝑑𝑡= 0

Identificación de unidades de

mediciónEl flujo de fluidos pueden ser expresado de tres formas: flujo volumétrico, flujomásico y velocidad de flujo.

Flujo volumétrico (Q) indica el volumen de un fluido en movimiento que pasa porun 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).

Instrumentos de medición de fluido

Tubo de Venturi

La finalidad del cono divergente esreducir la pérdida global de presión enel medidor; su eliminación no tendráefecto sobre el coeficiente de descarga.La presión se detecta a través de unaserie de agujeros en la admisión y lagarganta.

es un dispositivo que origina una pérdida depresión al pasar por él un fluido.

Partes del tubo Venturi


El medidor de Orificio es un elemento mássimple, consiste en un agujero cortado en elcentro de una placa intercalada en la tubería.El paso del fluido a través del orificio, cuyaárea es constante y menor que la seccióntransversal del conducto cerrado, se realizacon un aumento apreciable de la velocidad(energía cinética) a expensa de unadisminución de la presión estática (caída depresión). Por esta razón se le clasifica como unmedidor de área constante y caída de presiónvariable.

Medidor De Orificio


Es uno de los medidores más exactos paramedir la velocidad de un fluido dentro de unatubería. El equipo consta de un tubo cuyaabertura está dirigida agua arriba , de modoque el fluido penetre dentro de ésta y subahasta que la presión aumente lo suficientedentro del mismo y equilibre el impactoproducido por la velocidad. El Tubo de Pitotmide las presiones dinámicas y con ésta sepuede encontrar la velocidad del fluido, hayque anotar que con este equipo se puedeverificar la variación de la velocidad del fluidocon respecto al radio de la tubería (perfil develocidad del fluido dentro de la tubería).

Tubo De Pitot


Son el fundamento o la base de muchoselementos de control. El medidor dedesplazamiento positivo es un instrumentosensible al flujo. Este responde a variacionesen el valor del flujo y responde a señalesmecánicas correspondiente a la rotación deleje. Se aplican en las siguientes circunstancias:donde se encuentre un flujo grande, donde serequiere una respuesta directa al valor de lavariación del flujo y donde la acción mecánicaes necesaria.

Medidores De Desplazamiento Positivo

Es un medidor de caudal en tuberías de áreavariable, de caída de presión constante. ElRotámetro consiste de un flotador (indicador)que se mueve libremente dentro de un tubovertical ligeramente cónico, con el extremoangosto hacia abajo. El fluido entra por laparte inferior del tubo y hace que el flotadorsuba hasta que el área anular entre él y lapared del tubo sea tal, que la caída de presiónde este estrechamiento sea lo suficientementepara equilibrar el peso del flotador. El tubo esde vidrio y lleva grabado una escala lineal,sobre la cual la posición del flotador indica elgasto o caudal.

Rotámetros


el rotor de la turbina gire a unavelocidad que depende de lavelocidad de flujo. Conforme cadauna de las aspas de rotor pasa através de una bobina magnética,se genera un pulso de voltaje quepuede alimentarse de un medidorde frecuencia, un contadorelectrónico u otro dispositivosimilar cuyas lecturas puedanconvertirse en velocidad de flujo.


Fluxometro De Turbina

Fluxometro De Ultrasonido

Consta de unas Sondas, quetrabajan por pares, como emisory receptor. La placa piezo-cerámica de una de las sondases excitada por un impulso detensión, generándose unimpulso ultrasónico que sepropaga a través del mediolíquido a medir.


Una placa- orificio se coloca en una tubería,sujeta entre dos bridas. La forma y ubicacióndel agujero son el rasgo distintivo de tres tiposde este dispositivo: la placa concéntrica, laexcéntrica y la segmental; la selección dealgunas de éstas depende de lascaracterísticas del fluido a medir. Existen trestipos de tomas depresiones a ambos lados del elemento primario: tomas de bridas, tomas de tubería ytomas de vena contracta. Igualmente, aquí lascaracterísticas del fluido influirán en laelección de alguna de estas.

Descripción del manejo de los

instrumentos de fluidos

MEDIDORES DE ÁREA VARIABLE

el rotámetro el cual consta de un tubocónico vertical que encierra unflotador; éste, dependiendo delcaudal, toma una posición en el tuboque aumenta o disminuye el tamañodel área y así mantiene la presiónconstante. Una escala graduada dentrodel tubo, estará calibrada en unidadesde presión y así tener una lecturadirecta de la misma.



MEDIDOR A TURBINA

Un instrumento de este tipo consistede una rueda de turbina de precisión,montada en cojinetes de una porción detubería, y una bobina electromagnéticacolocada en la pared de la tubería, causael giro de la turbina a una velocidad quevaría directamente con el caudal delfluido de proceso. La interrupción delcampo magnético, con cada paso de cadahoja de la turbina produce un pulsoeléctrico



MEDIDOR DE VÓRTICE

La forma de medición es parecida a la dé laturbina. Sin embargo, aquí un dispositivo fijo ala entrada de la tubería similar a una hélice,genera un movimiento rotatorio al fluido. Otrodispositivo, se encarga posteriormente derestablecer el caudal original al fluido. Laoscilación de éste en el punto de medición, esproporcional al caudal. Estas oscilacionesproducen variaciones de temperatura en unsensor colocado en el área, variaciones queluego se convierten en pulsos de voltaje quéson amplificados.



MEDIDORES DE FLUJO TOTAL



Dentro de este tipo de dispositivos se tienenlos denominados medidores dedesplazamiento positivo, los cuales, separan lacorriente de flujo en incrementos volumétricosindividuales y cuentan dichos incrementos.

Los medidores son fabricados de modo talqué cada instrumento volumétrico esconocido en forma precisa y la suma de estosincrementos da una medida muyaproximada1 del volumen total que pasa através del medidor. La mayoría de losmedidores de desplazamiento positivo son detipo mecánico y usados principalmente paramedir cantidades totales del fluido a sertransferido y a menudo se asocian a otrosdispositivos para lograr acciones deindicación, registro o control.

Importancia de medición del flujo

Los medidores de flujo presentan su importancia ya que pueden ser usados enel día a día, por ser dispositivos que con conocimiento previo de sufuncionamiento y principio de operación facilita la realización de tareascomunes. Estudiando las interacciones entre el fluido y el entorno que lolimita, ignorando por tanto su estructura molecular y las discontinuidadesasociadas a esta. Mediante los medidores de flujo se pueden diseñar omejorar equipos ya utilizados para mayor rendimiento y vida útil.

La medición de flujo es relevante ya que sin ella sería imposible el balance demateriales, el control de calidad y mas aún la operación de procesoscontinuos que representan una gran importancia en el campo de trabajocomo tal, para la toma de decisiones.

unidad v : medición de fluidos

Education