| Existen varias maneras de medir caudal, una muy
simple es llenar una cierta cantidad de volumen de liquido y contar el
tiempo en que se demora en hacerlo. Sin embargo, en aplicaciones mas
especializadas, la medicion de caudal
de este modo es muy difícil, por lo que se usan diversos dispositivos
como el venturi y la placa orificio para medicion de caudal. En
particular, en el caso de el experimento
mostrado más adelante, se analizará el uso de un venturi y una placa
orificio. Antes, analicemos que pasa con un flujo uniforme que pasa por un
contraccion en el camino: El flujo ( que se considera uniforme) al pasar
por una contraccion tiende a acelerase, luego baja la presion, pero
ademas, al salir de la contraccion, se genereran zonas de recirculacion
que tienden a hacer perder energia, para luego desacelerarse para llenar
el tubo por donde viaja. En la contraccion, las lineas de flujo son
escencialmente rectas y la presion es uniforme a traves de esta seccion.
Esto nos lleva a encontrar una relacion para el flujo masico real y el
teorico, usando la conservacion de masa, donde el flujo real de masa es
una fraccion del flujo teorico.
Asi,usando la ecuacion de Bernoulli entre la
entrada al estrechamiento y la salida, considerando de que a la salida el
flujo tiene lineas de corrientes paralelas,se llega a la relacion
dmactual/dt = CA2{r(p1-p2)}0.5{1-(A2/A1)}-0.5
que representa el caudal masico actua,l donde
A2 es el area de la contraccion y A1 , la de la
entrada y la diferencia de presiones se ha tomado en (1) (entrada) y en 2
(justo a la salida de la contraccion)o mejor
dmactual/dt = KA2{r(p1-p2)}0.5.
Asi podemos conocer qué tanto de caudal másico
esta pasando realmente.
La idea es encontrar K y C de manera experimental
para un cierto tipo de flujo. Para flujos turbulentos, se pueden encontrar
relaciondes que expresan C y K en funcion del numero de Reynolds y otros
parametros, que no se estudian aca, pues no es el proposito de este
experimento.
A continuacion, fotos de algunos medidores de flujos más usados y sus
especificaciones más básicas.
Placa Orificio
Tubo venturi
Rotametro
Medidor de flujo de Turbina
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