INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA

ALUMNOS: PICASO MUÑOS DANIEL VARGAS AVILA ENRIQUE DE LA VEGA SEGURA KAROL

SAUZA CONTRERAS JESSICA BERENICE ADRIAN CANEK GUZMAN GUZMAN LOPEZ ESPARZA VICTOR ADRIAN

EQUIPO: 5 GRUPO: 5AM1

Laboratorio de Bioingeniería

Medidores de Flujo

OBJEVOS

Conocer y aprender la calibración de los indicadores de flujo.

Conocer los principales medidores de área fija (placa de orificio, tubo venturi y tubo pitot) y medidores de área variable (rotametro).

INTRODUCCION

El caudal o gasto es una indicación de que tanto fluido se está moviendo por unidad de tiempo, es decir que tanta cantidad de fluido está pasando por un determinado punto en un período específico de tiempo.

Se debe tomar en cuenta para seleccionar medidor de flujo

Exactitud

Rango

Perdida de presión Costo

Tipo de fluido

calibración

Principales medidores de flujo

Las placas de orificio constituyen uno de los medidores de flujo más sencillos pero de gran precisión y que solo requieren de un medidor de presión (manómetro) para reportar la caída de presión proporcional al caudal que transita por la placa.

Tubo venturi este origina perdida de presión al pasar por él un fluido, consiste en dos troncos de cono unidos por un tubo y éste a su vez esta conectado a la conducción por otro tubo (manómetro).

Tubo pitot es un tubo hueco que se posiciona de modo que el extremo abierto apunta a la corriente del flujo, el flujo justo dentro de la punta esta estancado y se conoce como punto de estancamiento.

Medidores área variable (vertical),se basa en un flotador que cambia de posición dentro del tubo de área variable, el flotador tiende a bajar por su peso y el fluido que circula de abajo hacia arriba tiende a levantarlo por fuerza de arrastre.

Hacer diagrama de flujo con ubicación de medidor y manómetro.

Verificar capacidad de tanque receptor.

Tomar lectura de manómetro diferencial.

Poner a funcionar bomba, medir cantidad usar probeta y cronometro

Llenar tanque de alimentación 2/3 de su capacidad.

4 corridas modificando flujo y variando el medidor del orificio.

Procedimiento experimental

RESULTADOS

P # deMedición

Volúmen 10-6 m3

t ens

Gv 10-6 m3 s-1

RotGal min-1

Rot. 10-6 m3 s-1

RotProm.

10-6 m3 s-1

h 10-3 m

sn/p

1 720 2.6 276.92 5.2 328.07

323.86

2.0

2 790 2.89 273.36 5.0 315.45 1.5

3 900 2.98 302.01 5.2 328.07 2.0

1

1 890 5.67 156.97 2,6 164.03

155.62

203.0

2 990 6,17 160.45 2,6 164.03 198.0

3 990 7.60 130.26 2,4 151.42 208.0

4 970 6.27 154.70 2,6 164.03 203.0

5 940 5.90 159.32 2,4 151.42 204.0

6 950 5.59 169.95 2,2 138.80 202.0

2

1 900 3.76 239.36 4,0 252.36

207.14

95.0

2 870 3.78 230.16 4,0 252.36 85.0

3 900 4.14 217.39 3,8 239.74 79.0

4 990 7.36 134.51 2,1 132.49 25.0

5 1020 7.29 139.92 2,0 126.18 34.0

6 910 4.06 224.14 3,8 239.74 98.0

Tabla 1 resultados obtenidos

P # de Medición

Volúmen 10-6 m3

t en s

Gv 10-6 m3 s-1

RotGal min-1

Rot. 10-6 m3

s-1

RotProm.

10-6 m3 s-1

h 10-3 m

3

1 940 3,29 285,71 4,2 264,98

218.71

61,0

2 900 3,85 233,77 4,2 264,98 65,0

3 920 3,56 258,43 4,2 264,98 64,0

4 1000 7,59 131,75 2,0 126,18 16,5

5 1000 6,93 144,30 2,0 126,18 17,0

6 900 3,80 236,84 4,2 264,98 62,0

Después se obtiene Re, y Co de descarga donde:Do= diámetro del orificio D1= diámetro de la tuberíaΔz= diferencias de alturas Δp = diferencia de presionesA1 = área de la tubería Ao = área del orificioGv = flujo volumétrico Re= número de Reynolds β=relación diámetro del orificio y diámetro interno tubería

P

Do10-3

m

Ao10-3

m2

Gv 10-6

prom.Δzm Δp

Replaca β

Re rot Co p Co rot

1 6.3 3.11 156.61 0.203 1987.8454 31534 0.2625 0.7075621

2 9.4 6.93 197.58 0.069 678.9357 26661 0.3917 0.6811050

3 11 9.50 215.13 0.047 465.9522 24807 0.4583 0.6737295

Tabla 2 obtención del coeficiente de orificio

Para Obtener sustituyendo

0,6

0,62

0,64

0,66

0,68

0,7

0,72

24500 25000 25500 26000 26500 27000 27500 28000 28500 29000 29500

Núm ero de R eynolds para el orific io

Co

efic

ien

te d

e O

rifi

cio

ó

des

carg

a

G ráfica

C alculado

Para obtener el Co teórico se necesita Re y β con el grafico (1)

placaCo

TeóricoCo

practicoError

relativo

1 0.60875 0.7075621 16.23%

2 0.61125 0.6811050 11.42%

3 0.6125 0.6737295 10.00%

Para obtener % error:

Análisis de unidades

Para las ecuaciones de ∆P, µ, β, Re y Co :

1 2

34

Escriba las ventajas que tiene el rotametro.

Apto para líquidos y gases

Precisión del orden del 2%

Es económico

Provee una información visual directa

La caída de presión es baja

Instalación y mantenimiento simple

* El rotametro requiere que el fluido sea transparente.

•Al aumentar las lecturas por cada flujo, el porcentaje de error hubiese sido más pequeño.

•En la tubería, la ∆P=0, ya que la velocidad se mantiene constante.

•El número de Reynolds fue pequeño, por tanto, el comportamiento del agua es laminar en los cuatro tamaños de orificio.

•El coeficiente de descarga calculado es pequeño, según la bibliografía (Mott,1996), si el número de Reynolds es bajo, el coeficiente de descarga será pequeño, indicando que existe una mayor perdida de energía.

Análisis de resultados

Conclusiones

• El uso del rotámetro facilita la medición del gasto volumétrico, evitando errores de paralaje.

• La reducción súbita del diámetro debida al orificio de la placa, origina una diferencia de presión y un aumento de la velocidad lineal.

• Las mediciones del gasto volumétrico hechas con una probeta y cronómetro y con el rotámetro varían, esto puede ser por los errores de paralaje.

BIBLIOGRAFIA

CRANE; Flujo de fluidos en válvulas, accesorios y tuberías; Mc Graw Hill; 2000

Geankoplis C J; Procesos de transporte y operaciones unitarias ; Continental; 3ra edición; 2006