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Introducción

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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