UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

LABORATORIO N° 08

““MEDIDORES DE FLUJO: TUBO VENTURI, PLACA ORIFICIO Y ROTAMETRO”

CURSO:

MECÀNICA DE FLUIDOS (AI – 344)

PROFESOR:

-Ing. SUAREZ ACOSTA, PEDRO ANTONIO.

ALUMNO:

- JURADO MENESES, José Enrique.

CICLO ACADÉMICO: 2015-II

FECHA DE EJECUCIÓN: 19-11-2015

AYACUHO – PERÚ2015

1

RESUMEN

En la práctica nos abocamos al estudio de los tipos de medidores de flujo, en especial 3 medidores: Tubo de Venturi, Placa Orificio y Rotámetro, instalados en una Tubería. Trabajados a diferentes lecturas del rotámetro, donde se pudo observar el comportamiento de las caídas de presión.

Utilizamos los coeficientes de velocidad en las ecuaciones de caudal para los diferentes medidores de flujo. Para así determinar los caudales reales a partir de cálculos matemáticos y gráficos elaborados.

Los medidores de flujo son unos aparatos que determinan, generalmente por una simple medida, la cantidad (en peso o volumen) que por unidad de tiempo pasa a través de una sección transversal dada. Entre estos medidores de flujo o caudal están el orificio de aforo, la tobera, el venturímetro, el rotámetro y el vertedero de aforo, de los cuales, en el laboratorio se estudiaron y analizaron tres medidores, Tubo de Venturi, Placa orificio y Rotámetro.

2

ÍNDICE

PÁG.

I. OBJETIVOS 4

II. FUNDAMENTO TEÓRICO 4II.1. Medidores de caudal 4

II.1.1. Tubo de Venturi 4II.1.2. Medidor de orificio 6

II.2. Ecuación de medidores de caudal 6II.3. Pérdida energía de presión 7II.4. Calibración de los medidores de flujo 7

III. MATERIALES Y MÉTODOS 8III.1. Materiales 8III.2. Equipos y aparatos 8III.3. Descripción del equipo 8III.4. Procedimiento experimental 9

IV. DATOS EXPERIMENTALES 10

V. CÁLCULOS Y RESULTADOS 12

VI. DISCUSIONES 18

VII. CONCLUSIONES 19

VIII. CUESTIONARIO 20

IX. BIBLIOGRAFÍA 20

X. ANEXOS 21

3

“MEDIDORES DE FLUJO: TUBO VENTURI, PLACA ORIFICIO Y ROTAMETRO”

I. OBJETIVOS:

Determinar las curvas de calibración para el tubo Venturi, placa orificio y rotámetro. Comparar el caudal real, experimental, del tubo de Venturi y placa orificio con el

caudal obtenido mediante la ecuación matemática que proporciona la mecánica de fluidos.

Comparar las caídas de presión en cada dispositivo. Investigar el funcionamiento y características de los tres medidores de caudal,

incluyendo la precisión y las pérdidas de energía por fricción.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:

2.1.-CALIBRACIÓN DE LOS MEDIDPRES DE FLUJO.La mecánica de fluidos proporciona la siguiente ecuación matemática experimental para los medidores de flujo.

QR=k Hn…………………………(1)

Donde,QR=caudal real, [m3/s ]k=constante que se debe calcular experimentalmente.H=diferencia de presiones,[m ]o lectura del rotámetro.n=constante que se debe calcular experimentalmente.

Si se toma logaritmos a ambos miembros de la ecuación (1) se obtiene la ecuación (2), que tiene la forma de la ecuación de una línea recta.

lnQR=lnk+lnHn…………………………(2)

2.2 .-MEDIDORES DE CAUDAL:

Un medidor de caudal es un aparato que determina, generalmente por una simple medida, la cantidad (en peso o volumen) que por unidad de tiempo pasa a través de una sección transversal dada. Entre estos medidores de caudal están el orificio, la tobera, el venturímetro, el rotámetro y el vertedero de aforo. En el presente informe estudiaremos el venturímetro y orificio en una tubería.Las pérdidas de presión se presentan con funciones en razón al diámetro.

La selección del medidor de flujo depende de factores tales como el costo, la precisión, la necesidad de calibración y la facilidad de instalación y mantenimiento. Algunos de estos factores se comparan para medidores de placa de orificio, tobera de flujo y Venturi en la siguiente tabla:

4

Tabla 1: Características de los medidores(FOUST, 1964)

2.1.1. TUBO DE VENTURI:

Los medidores de Venturi, se elaboran por lo general a partir de fundiciones y se maquinan hasta tolerancias cercanas para duplicar el rendimiento del diseño estándar. Como resultado, los medidores Venturi son pesados, voluminosos y costosos. La sección aguas abajo a partir de la garganta del difusor cónico brinda una excelente recuperación de presión; en consecuencia, la pérdida de carga total es baja. Los medidores Venturi ofrecen la característica de auto limpieza debido a sus contornos internos lisos.

El tubo de venturi se usa para medir el caudal que pasa por una tubería. Se hace generalmente fundido y consta primeramente de una parte cilíndrica del mismo diámetro que la tubería, a la cual se acopla; esta parte tiene una anillo de bronce con una serie de orificios piezométricos para la medida de la presión estática; sigue después una parte cónica convergente que termina en una garganta cilíndrica con anillo de bronce que contiene otra serie de orificios piezométricos; a continuación sigue una parte cónica divergente, que termina en una porción cilíndrica del mismo diámetro que la tubería. A los dos anillos de orificios piezométricos van conectadas las dos ramas de un manómetro diferencial.

El tamaño de un tubo de venturi viene especificado por los diámetros de la tubería y de la garganta; por ejemplo, 150mm por 100mm, significa que el venturímetro puede acoplarse a una tubería de 150mm de diámetro y que su garganta tiene un diámetro de 100mm. El Tubo de Venturi fue creado por el físico e inventor italiano Giovanni Battista Venturi (1.746 – 1.822). Fue profesor en Módena y Pavía. En Paris y Berna, ciudades donde vivió mucho tiempo, estudió cuestiones teóricas relacionadas con el calor, óptica e hidráulica. Según él este era un dispositivo para medir el gasto de un fluido, es decir, la cantidad de flujo por unidad de tiempo, a partir de una diferencia de presión entre el lugar por donde entra la corriente y el punto, calibrable, de mínima sección del tubo, en donde su parte ancha final actúa como difusor.

Figura Nº 1: Tubo de

(http://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/Medidores.htm)

5

Figura Nº 1: Tubo de Venturi(B)

(http://artemisa.unicauca.edu.co/~hdulica/medidoresQ.pdf)

2.1.2. MEDIDOR DE ORIFICIO:

El medidor de Orificio es un elemento más simple, consiste en un agujerocortado en el centro de una placa intercalada en la tubería. El paso del fluido a través del orificio, cuya área es constante y menor que la sección transversal del conducto cerrado, se realiza con un aumento apreciable de la velocidad (energía cinética) a expensa de una disminución de la presión estática (caída de presión). Por esta razón se le clasifica como un medidor de área constante y caída de presión variable.Son dispositivos que consisten en una reducción en la sección de flujo de una tubería, de modo que se produzca una caída de presión, a consecuencia del aumento de velocidad.

Figura Nº 2: Medidor de orificio

La máxima reducción del área de flujo se presenta aguas debajo de la contracción y se denomina vena contracta.

6

2.2. ECUACIÓN DE MEDIDORES DE CAUDAL:

Al aplicarla ecuación de balance de energía (Bernoulli corregido) a los medidores de caudal tanto para el tubo de venturi y placa de orificio se obtiene el siguiente resultado:

Q=Cd A2√ 2∆Pρ

1−( A2A1 )2 (1)

Donde:

√ 2∆ Pρ =√2 g∆h (2)

∆ h =diferencia de presiones (m.c.a)g = aceleración de la gravedad (m/s2)Cd = coeficiente de descarga para el medidor tubo de venturi o placa orificioA1 = área del tubo de prueba aguas arriba (m2)A2 = área de la garganta u orificio del medidor (m2)

Reemplazando la ecuación (2) en la ecuación (1), se obtiene la siguiente ecuación, que es utilizada para determinar caudales en medidores de flujo tipo venturi y placa orificio:

Q=Cd A2√ 2g∆ h

1−( A2A1 )2 (3)

El uso del coeficiente de descarga, Cd, es necesario debido a las simplificaciones realizadas en la aplicación de la ecuación de Bernoulli corregido. Los valores del coeficiente de descarga se determinan experimentalmente, los valores a ser utilizados son:

Para el tubo de venturi: Cd = 0.98 Para la placa orificio: Cd = 0.63

2.3. PÉRDIDA ENERGÍA DE PRESIÓN:

La pérdida energía de presión que se produce en un accesorio o equipo instalado en una tubería, puede determinarse a partir de las lecturas piezométricas , si están expresados en metros de columna de líquido, también es la pérdida de energía por fricción denominada pérdida secundaria,

7

expresada como pérdida de carga (h=m.c.l). Para este experimento, las pérdidas de carga serán comparadas contra el cuadrado de la velocidad de flujo utilizado. III. MATERIALES Y METODO:

3.1. MATERIALES:

Agua potable

Mangueras

Baldes

Probetas

Desarmador

3.2. EQUIPOS Y APARATOS:

Banco hidráulico, marca Armfieldmade in England, con instalación a tierra.

Aparato medidor de flujo, marca Armfieldmade in England.

Cronómetro

Termómetro

Inflador

3.3. DESCRIPCION DEL EQUIPO:

El esquema del equipo medidor de caudales se representa en la figura 3, consta de un tubo de Venturi (medidor de caída presión), un rotámetro (medidor de área variable) y una placa orificio (medidor de caída de presión), instalado en una configuración en serie para lograr la comparación directa.

Figura 3: esquema del equipo medidor de caudales

La válvula de control de flujo del equipo medidor de caudales sirve para regular la variación del caudal por el circuito. Los tubos piezométricos miden las características de pérdida de energía de

8

presión en cada medidor de flujo. Las tomas piezométricas están conectadas a un banco multimanométrico de ocho tubos piezométricos y un colector con una válvula de purga de aire. Un inflador facilita la presurización de los manómetros. El circuito y los tubos piezométricos están montados en un soporte que se coloca sobre la superficie de trabajo del banco hidráulico (figura 4). El banco hidráulico actúa como una fuente de suministro de agua y calibrador volumétrico para cada medidor de flujo.

Figura 4: banco hidráulico

9

Escala de nivel de agua, vista con tubo de vidrio Válvula de

control de flujo

Tanque sumidero, válvula de drenaje Ruedas

Válvula dedescarga

Tanque volumétrico

Portador vertedero

RCD

Interruptor eléctrico

Canal de flujoRanuras para deflectores

3.4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

3.4.1. Configuración del equipo: Coloque el equipo medidor de caudal sobre el equipo banco hidráulico y asegure que

este nivelado (necesario para lecturas precisas en los piezómetros). Conectar el tubo de entrada del medidor de caudales en la tubería de suministro del

banco hidráulico y la tubería de salida en el tanque volumétrico, a continuación fijar el extremo de la tubería para evitar que se mueva.

Arrancar la bomba y abrir la válvula de control del banco hidráulico y la válvula de control de flujo del equipo medidor de caudal, para limpiar el sistema.

Con el propósito de purgar el aire de los puntos de toma de presión y manómetros, cerrar las válvulas del banco hidráulico y del equipo medidor de flujo, abrir el tornillo de purga de aire y retirar el tapón de la válvula de aire adyacente.

Conectar un tramo de tubo de diámetro pequeño desde la válvula de aire hacia el tanque volumétrico.

A continuación, abrir la válvula del banco hidráulico y permitir el flujo a través de los tubos piezométricos para purgarlos del aire.

A continuación, apretar el tornillo de purga de aire y abrir en parte la válvula de control de flujo de equipo de prueba y cerrar parcialmente la válvula de banco.

Ahora abra el tornillo de purga de aire ligeramente para permitir que el aire se introduzca en la parte superior de los tubos manométricos.

Vuelva a apretar el tornillo cuando los niveles del agua en los piezómetros una altura conveniente.

Comprobar que todos los niveles de lo manómetros puedan ser leídos cuando está fluyendo un caudal máximo (lectura a escala máxima en el medidor de área variable). Los niveles se pueden ajustar más utilizando el tornillo de purga de aire o el inflador.

3.4.2. Ensayos experimentales: A un caudal fijo, leer todas las lecturas de agua de los tubos piezométricos y la lectura

del medidor de área variable y en un balde medir un determinado volumen para un determinado tiempo a llevar a cabo un conjunto de volumen programado utilizando el tanque volumétrico.

Lo último se logra mediante el cierre de la válvula de bola y de la medición con un cronómetro el tiempo necesario para acumular un volumen conocido de líquido en el tanque, tal como se mide a partir de la mirilla.

Debe recoger líquido durante al menos un minuto para minimizar los errores de temporización.

Repita esta medición dos veces para comprobar la consistencia y media de las lecturas. Repita el ensayo para otras lecturas en los tubos piezométricos.

Figura 5: Manipulación experimental del medidor de flujo

10

IV. DATOS EXPERIMENTALES:

4.1. DATOS TÉCNICOS:

Las siguientes dimensiones se utilizan en los cálculos apropiados. Si es necesario, estos valores pueden realizarse como parte del procedimiento experimental y reemplazar por sus propias mediciones:

a. Medidor de Venturi:

Diámetro del tubo corriente = 0.033175 mÁrea de sección transversal de la tubería aguas arriba A1 = 7.92x10-4 m2

Diámetro de garganta = 0.015 mÁrea de sección trasversal A2 = 1.77x10-4 m2

Ángulo del cono convergente 21°Ángulo del cono divergente 14°

b. Medidor de placa orificio:

Diámetro del tubo corriente = 0.033175 mÁrea de sección transversal de la tubería aguas arriba A1 = 7.92x10-4 m2

Diámetro de garganta = 0.020 mÁrea de sección trasversal A2 = 1.77x10-4 m2

c. Lecturas de los tubos piezométricos:

Los manómetros están conectados de manera que se pueden las siguientes diferencias de presión:

Medidor de venturi: h1- h2

Pérdidas en el venturi: h1 - h3

Pérdidas en el rotámetro: h4- h5

Lectura para el orificio: h6- h7

Pérdidas en el orificio: h6- h8

4.2. DATOS PARA ENSAYO EXPERIMENTAL:

T°H2O = 20°C ; ρH 2O20 °C=998.2 kg/m3

Rotámetro Tuvo de Venturi Placa OrificioLectura del Rotámetro

h1

(mm.c.a)h2

(mm.c.a)h6

(mm.c.a)h7

(mm.c.a)2 210 205 135 130

6 225 200 143 126

11

10 255 196 155 117

14 290 187 170 102

Cuadro 1: Lectura de los piezómetros a diferentes caudales para cada accesorio.

4.3. DATOS PARA LAS PÉRDIDA DE ENERGÍA:

Lectura Del rotámetro

Tubo de Venturi Rotámetro Placa Orificioh1

(mm.c.a)h3

(mm.c.a)h4

(mm.c.a)h5

(mm.c.a)h6

(mm.c.a)h8

(mm.c.a)2 210 205 205 134 135 1326 225 213 210 141 143 131

10 255 230 221 153 155 12914 290 251 235 166 170 124

Cuadro 2: caídas de presión a diferentes caudales, para cada accesorio.

4.4. DATOS PARA DETERMINAR LOS CAUDALES REALES A PARTIR DE:

Lectura del Rotámetro

Caudal 1* Caudal 2**Volumen

(mL)Tiempo

(s)Volumen

(mL)Tiempo

(s)2 1000 21 1045 22

6 1000 9 1451 12

10 20000 13 1645 9

14 30000 12 1225 5

Caudal 1* : datos obtenidos a partir de la Mirilla del Banco HidráulicoCaudal 2** : datos obtenidos con ayuda de una probeta y un cronómetro

Cuadro 3: volumen y tiempo para determinar caudales.

12

V. CÁLCULOS Y RESULTADOS:

5.1. Obtener la curva de calibración para el tubo de Venturi graficando en papel doble logaritmo el caudal real en función de la diferencia de presiones, tabulando caudal real en m3/s y diferencia de presiones en mm.c.agua.

CAUDAL REAL:Caudal real 1*: (lectura del rotámetro 6)

Q=Vt

Q=1045mL22 s ( 1 L

1000mL )( 1m3

1000L )

Q=4.75 x10−4m3

s

Diferencia de Presiones (∆P):

Lectura 2:∆ P=h1−h2

∆ P=210−205∆ P=5mm.c .agua

De igual manera realizamos los cálculos para las demás lecturas del rotámetro, obteniendose:

Cuadro 4: caudal real y diferencia de presiones en el tubo de Venturi para obtener la curva.

13

Lectura del Rotámetro

Caudal realQR 2**(m3/s)

∆P(h1 – h2)

(mm.c.a)2 4.75x10-5 5

6 1.21x10-4 25

10 1.83x10-4 59

14 2.45x10-4 103

GRÁFICO N° 1

1 10 100 10000.00001

0.0001

0.001

f(x) = 2.02510692762039E-05 x^0.541663218603546

PRESIONES vs Caudal real QR (m3/s)

Caudal real QR 2** (m3/s)Power (Caudal real QR 2** (m3/s))

Diferencia de presinoes

Caud

al R

eal

5.2. Obtener la curva de calibración para el rotámetro graficando en papel doble logaritmo el caudal real en función de la lectura del rotámetro, tabulando caudal real en m3/s y lectura del rotámetro.

Lectura del Rotámetro

Caudal realQR 2**(m3/s)

2 4.75x10-5

6 1.21x10-4

10 1.83x10-4

14 2.45x10-4

Cuadro 5: lectura del rotámetro y caudal real para obtener la curva.

14

GRÁFICO N° 2

1 10 1000.00001

0.0001

0.001

f(x) = 2.65793898426448E-05 x^0.841133636776121

Lectura del Rotametro vs Caudal real QR (m3/s)

Caudal real QR 2** (m3/s)Power (Caudal real QR 2** (m3/s))

Lectura del Rotamtro

Caud

al R

eal

5.3. Obtener la curva de calibración para la Placa Orificio graficando en papel doble logaritmo el caudal real en función de la diferencia de presiones, tabulando caudal real en m3/s y diferencia de presiones en mm.c.agua.

Diferencia de Presiones (∆P):

Lectura 14:∆ P=h6−h7

∆ P=170−102∆ P=68mm.c .agua

De igual manera realizamos los cálculos para las demás lecturas del rotámetro, obteniendose:

15

Lectura del Rotámetro

Caudal realQR 2**(m3/s)

∆P(h6 – h7)

(mm.c.a)2 4.75x10-5 5

6 1.21x10-4 17

10 1.83x10-4 38

14 2.45x10-4 68

Cuadro 6: caudal real y diferencia de presiones en el orificio para obtener la curva.GRÁFICO N° 3

1 10 1000.00001

0.0001

0.001

f(x) = 1.83177462027495E-05 x^0.628938505020446

Presiones vs Caudal real QR (m3/s)

Caudal real QR 2** (m3/s)Power (Caudal real QR 2** (m3/s))

Diferencia de Presiones

Caud

al R

eal

5.4. Determinar el caudal en m3/s para el tubo de Venturi y Placa Orificio utilizando la ecuación (3).

Ecuación (3):

Q=Cd A2√ 2g∆ h

1−( A2A1 )2

Tubo de Venturi: (lectura 6)Donde:

Cd = 0.98A1 = 7.92x10-4 m2

A2 = 1.77x10-4 m2

∆h = h1 – h2

∆h = 25 mm (cuadro 4)∆h = 0.025 m

16

Q=0.98 (1.77 x10−4m2 )√ 2(9.8ms2 )(0.025m)

1−( 1.77 x10−4m2

7.92 x10−4m2 )2

Q=1.24 x10−4m3

s

Placa orificio: (lectura 10)Donde:

Cd = 0.63A1 = 7.92x10-4 m2

A2 = 3.14x10-4 m2

∆h = h6 – h7

∆h = 38 mm (cuadro 4)∆h = 0.038 m

Q=0.98 (3.14 x10−4m2)√ 2 (9.8 ms2 )(0.038m)

1−( 3.14 x 10−4m2

7.92 x10−4m2 )2

Q=1.86 x 10−4 m3

s

De igual manera realizamos los cálculos para las demás lecturas del rotámetro, obteniendose:

Lectura del Rotámetro

Caudal – T. de Venturi(m3/s)

Caudal – P. Orificio(m3/s)

2 5.57x10-5 6.74x10-5

6 1.24x10-4 1.24x10-4

10 1.91x10-4 1.86x10-4

14 2.53x10-4 2.49x10-4

Cuadro 7: caudal para el tubo de Venturi y placa orificio.

17

5.5. Determinar el caudal en m3/s para el rotámetro, dividiendo la lectura del rotámetro entre 60 000.

Lectura de rotámetro 14:

Q= L .Rotámetro60000

Q= 1460000

Q=2.33x 10−4 m3

s

De igual manera realizamos los cálculos para las demás lecturas del rotámetro, obteniendose:

Lectura del Rotámetro

Caudal(m3/s)

2 3.33x10-5

6 1.00x10-4

10 1.67x10-4

14 2.33x10-4

Cuadro 8: caudalpara el rotámetro a diferentes lecturas.

5.6. Comparar los caudales obtenidos mediante la curva de calibración, pregunta 4 y 5, y el caudal real.

Mediante la Ec. (3) Lec. del rotámetro

Lectura del Rotámetro

Caudal – T. de Venturi(m3/s)

Caudal – P. Orificio(m3/s)

Caudal -Rotámetro

(m3/s)2 5.57x10-5 6.74x10-5 3.33x10-5

6 1.24x10-4 1.24x10-4 1.00x10-4

10 1.91x10-4 1.86x10-4 1.67x10-4

14 2.53x10-4 2.49x10-4 2.33x10-4

Cuadro 9: cuadro comparativo de los caudales obtenidos gráfica y matemáticamente .

18

5.7. Determinar las pérdidas de energía de presión para los tres dispositivos.

Lectura Del

rotámetro

Tubo de Venturi Rotámetro Placa Orificio

h1 - h3

(mm.c.a)h4 - h5

(mm.c.a)h6- h8

(mm.c.a)

2 5 71 36 12 69 12

10 25 68 2614 39 69 46

Cuadro 10: Caídas de presión en cada uno de los medidores de flujo.

Pérdidas de energía de presión en el tubo de Venturi:

ΣFT venturi=(h1−h3)ρH 2O20° C

Lectura de rotámetro 2:

ΣFT venturi=5mm.c .a

996,95Kg

m3( 1m .c .a1000mm.c .a )( 101325Pa10.34m.c .a )

ΣFT venturi=0.0491JKg

Pérdidas de energía en la Placa Orificio:

ΣF Porificio=(h6−h8)ρH2O20 °C

Lectura de rotámetro 2:

ΣF Porificio=3mm.c .a

996,95Kg

m3( 1m.c .a1000mm.c .a )( 101325Pa10.34m.c .a )

ΣF Porificio=0.0295JKg

Pérdidas de energía en el Rotámetro:

19

ΣF Rotámetro=(h4−h5)ρH 2O20° C

Lectura de rotámetro 2:

ΣFT venturi=71mm.c .a

996,95Kg

m3

( 1m .c .a1000mm.c .a )( 101325Pa10.34m.c .a )

ΣFTR=0.698JKg

De igual manera realizamos los cálculos para determinar las pérdidas de energía de presión, tanto en el tubo de Venturi, Placa Orificio y rotámetro, a diferentes caudales. Obteniendose:

Lectura del rotámetro

Tubo de VenturiΣFTV (J/Kg)

Placa OrificioΣF PO (J/Kg)

RotámetroΣF Rot (J/Kg)

2 0.0491 0.0295 0.69806 0.1180 0.1180 0.6782

10 0.2457 0.2557 0.6684

14 0.3833 0.4521 0.6782

Cuadro 11: pérdidas de energía por presión en medidores de flujo.

VI. DISCUSIONES:

Como vemos en el cuadro 9, notamos que los resultados de caudal obtenidos matemáticamente son muy similares, con mínimas diferencias, confirmando la exactitud de los cálculos y los datos experimentales, con las especificaciones del equipo (fabricación)

En cuanto a los caudales obtenidos desde los gráficos, son resultados que coinciden relativamente con los resultados matemátcos. Aunque con algunas ligeras variaciones.

También vemos (cuadro 10) que en el orificio hay una mayor caída de presión a comparación del tubo de Venturi. Por lo cual podemos señalar que en el orifico hay mayores pérdidas de energía de presión.

20

Sin embargo podemos observar también que el rotámetro es quien presenta mayores caídas de presión, y como resultado, mayores pérdidas de energía, lo cual va en contra de la fundamentación. Esto se debe a la distancia entre los piezómetros conectados a este medidor de flujo, siendo mayor, en comparación a los otros dos medidores. Esto explica el resultado del rotámetro.

Lo más recomendable, en cuanto a los cálculos que ayudaran a determinar que tipo de medidor de flujo debe instalarse en nuestras tuberías, es utilizar el rotámetro, ya que la teoría lo indica como el accesorio que menores pérdidas de energía ocasiona.

De acuerdo a nuestros cálculos experimentales, lo más recomendable es utilizar un tubo de Venturi como medidor de flujo, para tener menores pérdidas de energía de presión, y por consiguiente que nuestros costos a largo plazosean económicos. Esto, porque la placa orificio, siendo un accesorio de menor precio, ocasiona mayores pérdidas, y por ende mayores costos para la instalación de bombas.

VII. CONCLUSIONES:

Se logró determinar las curvas de calibración para el tubo Venturi, placa orificio y rotámetro.

Comparamos el caudal real, experimental, del tubo de Venturi y placa orificio con el caudal obtenido mediante la ecuación matemática que proporciona la mecánica de fluidos.

Logramos comparar las caídas de presión en cada dispositivo. Se investigó el funcionamiento y características de los tres medidores de caudal,

incluyendo la precisión y las pérdidas de energía por fricción.

VIII. CUESTIONARIO:

6.1. Haga un comentario sobre las diferencias en la exactitud de los medidores. ¿estas diferencias podrían ser debidos al error experimental?

Como se puede observar en el cuadro 10, las diferencias en los resultados son muy pequeñas, pero no exactas. Esto implica errores no solo de manejo del equipo, también se debe considerar errores de fabricación. Otro de los factores que influyen en los resultados, son los cálculos matemáticos, el uso de decimales, entre otros. También se considera una probable mala calibración en los piezómetros.

Este tipo de errores se pueden corregir con mayor práctica y uso de los equipos, de manera constante.

21

IX. BIBLIOGRAFÍA:

FOUST, Alan (1964) “Principios de Operaciones Unitarias”.2ª. Edición. Editorial Continental. México.

MATAIX, C.(1982) “Mecánica de Fluidos y M Hidráulicas” 2da. Edición.Harla Ediciones. México.

STREETER, V (1988) “Mecánica de los Fluidos”3ra. Edición. Artes Gráficas. Ediciones México.Pág. 448-467.

VELIZ FLORES, Raúl Ricardo (2013) “Mecánica de Fluidos en La Ingeniería de los procesos químicos” Editorial UNSCH, Ayacucho - Peru.

Páginas Web consultadas:

http://artemisa.unicauca.edu.co/~hdulica/medidoresQ.pdfvisitado: 15 de noviembre; 4:00 pm

http://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/Medidores.htmvisitado: 12 de noviembre; 8:00 pm

22