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• Carlos Diaz

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INTRODUCCIÓN

Este informe tiene como objetivo principal estudiar el efecto, funcionamiento y las aplicaciones tecnológicas de algunos instrumentos medidores de flujo el cual su invención data de los años 1.800 ,como el Tubo Venturi, donde su creador luego de muchos cálculos y pruebas logró diseñar un tubo para medir el gasto de un fluido, es decir la cantidad de flujo por unidad de tiempo. Principalmente su función se basó en esto, y luego con posteriores investigaciones para aprovechar las condiciones que presentaba el mismo, se llegaron a encontrar nuevas aplicaciones como la de crear vacío a través de la caída de presión. Luego a través de los años se crearon aparatos como los rotámetros y los fluxómetros que en la actualidad cuenta con la mayor tecnología para ser más precisos en la medición del flujo. También tener siempre presente la selección del tipo de medidor, como los factores comerciales, económicos, para el tipo de necesidad que se tiene etc. El estudiante que conozca los fundamentos básicos y aplicaciones que se presentan en este trabajo debe estar en capacidad para escoger el tipo de medidor que se adapte a las necesidades que el usuario requiere.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA 1. OBJETIVOS: 

Medir un caudal mediante el tubo de Reynolds.



Medir caudal de agua mediante el tubo de Venturi y placa con agujero, para verificar el principio de Venturi.



Comparar el caudal real y el caudal teórico mediante el Cd coeficiente de descarga.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO: 2.1.

MEDICION DE CAUDALES:

La medida de caudal en conducciones cerradas, consiste en la determinación de la cantidad de masa o volumen que circula por la conducción por unidad de tiempo. Los instrumentos que llevan a cabo la medida de un caudal se denominan, habitualmente, caudalímetros o medidores de caudal, constituyendo una modalidad particular los contadores, los cuales integran dispositivos adecuados para medir y justificar el volumen que ha circulado por la conducción. Entre los principales tipos de medidores de presión diferencial se pueden destacar los siguientes:      2.1.1.

Tubos Venturi Vertederos Tubo de Reynolds. Caida Libre Placas de orificio TUBO DE VENTURI

El tubo de Venturi consiste en que la corriente de un fluido dentro de un conducto cerrado disminuye la presión del fluido al aumentar la velocidad cuando pasa por una zona de sección menor. Si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido contenido en este segundo conducto.

Figura N°1: Tubo de Venturi.

MN-412

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Figura N°2: Flujo de agua dentro del tubo de Venturi.

El efecto Venturi se explica por el Principio de Bernoulli y el principio de continuidad de masa. Si el caudal de un fluido es constante pero la sección disminuye, necesariamente la velocidad aumenta. Por el teorema de conservación de la energía si la energía cinética aumenta, la energía determinada por el valor de la presión disminuye forzosamente. Aplicando la ecuación de Bernoulli y continuidad en los puntos 1 y 2, los cuales están a una misma altura: Haciendo: …(1.1)

…(1.2) Remplazando (2) en (1) encontramos:

√

MN-412

(

)

…(1.3)

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Por otro lado, usando el manómetro para determinar la diferencia de presiones encontramos que como los niveles A y B están a una misma altura: Es decir



√

(

… (1.4)

)

El caudal real: …(1.5) Cd = Coeficiente de descarga

2.1.2.

TUBO DE REYNOLDS



Consideremos el caso de un recipiente cilíndrico de diámetro d2, cuya área transversal es S2, conteniendo un fluido, por ejemplo agua, hasta cierto nivel h2, como se indica esquemáticamente en la figura. Nuestro recipiente drena por un pequeño orificio en la parte inferior de diámetro d1 y sección S1 (S1