Profesora: Marianela Fernández LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS I UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA BÁSICA PRÁCTICA 5. MEDIDORES DE FLUJO PARA FLUIDOS COMPRESIBLES
Profesora:
Marianela Fernández
LABORATORIO DE OPERACIONES
UNITARIAS I
UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA BÁSICA
PRÁCTICA 5. MEDIDORES DE FLUJO
PARA FLUIDOS COMPRESIBLES
Objetivo General
Calibrar los medidores de flujo tipo
vénturi, placa orificio y tubo pitot
utilizando fluidos compresibles
Calibrar los medidores vénturi, placa
orificio (caudal vs caída de presión) y
tubo pitot (perfil de velocidad).
Calcular el coeficiente de expansión Y
para la placa orificio y el vénturi.
Determinar el Número de Mach para el
tubo pitot.
Objetivos Específicos
Medidores de Flujo
Instrumentos que se utilizan para cuantificar y controlar
el flujo de fluidos dentro de ductos o tuberías.
Calibración
Se basa en el establecimiento de flujo estacionario a
través del medidor de flujo a ser calibrado y la medición
del volumen o masa del fluido que pasa a través de él en
un intervalo de tiempo medido con precisión.
Tipos de Medidores de Flujo
De área constante y caída de presión variable (M. deObstrucción):Su principio es la colocación de una restricción de flujode área fija de algún tipo en el tubo o ducto quetransporta el fluido esta restricción de flujo provoca unacaída de presión que varia con el caudal; así pues, lamedición de la caída de presión por medio de undetector diferencial de presión adecuado permite medirel caudal.Placa orificio, tubo pitot, tobera de flujo, tubo venturi,tubo de flujo Dall.
Tipos de Medidores de FlujoPlaca orificioConsiste en una placa simple, con un orificio perforado, insertadaen una tubería que produce una reducción en la sección de flujoque ocasiona una caída de presión, a consecuencia del aumento develocidad. Cuando dicha placa se coloca en forma concéntricadentro de una tubería, esta provoca que el flujo se contraiga derepente conforme se aproxima al orificio y después se expande derepente al diámetro total de la tubería. La corriente que fluye através del orificio forma una vena contracta y la rápida velocidaddel flujo resulta en una disminución de presión hacia abajo desdeel orificio.
Tipos de Medidores de Flujo
Presión Estática
Flujo
4
1
1
2
PAoYCom
Placa Orificio
Di
Do
1
2
4
135,041,0
1p
pYteórico
Tipos de Medidores de Flujo
Tubo Venturi
El Tubo de Venturi es un dispositivo que origina unapérdida de presión al pasar por él un fluido. En esencia,consta de una tubería corta recta, o garganta, entre dostramos cónicos. La presión varía en la proximidad de lasección estrecha; así, al colocar un manómetro oinstrumento registrador en la garganta se puede medirla caída de presión y calcular el caudal instantáneo.
Tipos de Medidores de Flujo
Di
Dv
Tubo Venturi
4
1
1
2
PAvYCvm
1
2
1
1
2
2
1
24
42
1
2
1
1
11
1
pp
pp
k
k
pp
pp
Y
k
k
k
k
teórico
v
p
C
Ck
CoeficienteIsentrópico
Tipos de Medidores de Flujo
Tubo Pitot
Es empleado para determinar la magnitud de la velocidad enun punto. Consiste en un tubo que es colocado en contra delflujo y alineado con él, tiene varias lumbreras sensorasdispersas espacialmente, cuyas lecturas se promedian en unplano para producir una presión de “impacto” única (presióndinámica + presión estática) y una presión “estática” únicaque produce una señal ∆p. La caída de presión esprácticamente nula
Tipos de Medidores de Flujo
Tubo Pitot
PCVpuntual
2
a
vNMa
Subsónico NM a< 0,7 Transónico 0,7 < NM a < 1,2 Supersónico 1,2 < NM a < 5 Hipersónico NM a > 5
kRTa
Procedimiento Experimental
Tubo Pitot
Tubo Venturi
Placa Orificio
Reóstato
Micromanómetro
Tubo Pitot
Tubo Venturi
Placa Orificio
Hoja de Toma de DatosExperiencia 1. Calibración del Tubo Venturi y Placa Orificio
Voltaje (V)Venturi Orificio Pitot
H1 H2 H1 H2 H1 H2
Experiencia 2. Calibración del Tubo Pitot
Posición Radial (cm)Pitot
H1 H2