INFORME MEDIDOR DE FLUJO GASEOSO MECÁNICA DE FLUIDOS
El fujo es una de las variables de proceso ms impor!an!es medidas en la indus!ria" Nos re#erimos espec$%camen!e al fujo de vapor debido a su &ran impor!ancia en la indus!ria"
1. MODELO DE CÁLCULO
-
Velocidad de descarga través del orifico Y C O 2 ( P − P ) V = ∗ ρ √ 1− β 4
1
√
1
2
Ec.
Donde: m ¿ s Y = El factor de expansión del aire o coeficiente de expansión adiabática [adimensional] C O = Coeficiente de orificio o coeficiente de descarga [adimensional] β = Relación de diámetros [adimensional] Kg ρ = Densidad del flido [ ] 3 m P1 = !resion de l"nea indicada por el #anómetro $ [!a] P2 = P1 % ∆ P [!a] ∆ P = !resión indicada por el manómetro diferencial [!a] V = Velocidad de descarga [
-
Factor de expansión del aire o coeficiente de expansión adiabática P 0.41 + 0.35 β Y = 1 − ∗(1− ) Ec.$ 4
2
k
P1
Donde: β = Relación entre el diámetro interno &orificio' ( externo de la tber"a de la placa orificio &)er ec.*' P1 + P2 = se obtienen con las mismas especificaciones dadas para la Ec.1. D orificio ( m ) β = Ec.* Dext. tuberia( m) k =
C p C v
≈ 1., !ara el aire.
Ec.,
NOTA: !ara el cálclo de la capacidad calor"fica a presión constante )er ec.- ( para el cálclo de de la capacidad calor"fica a )olmen constante )er ec.. T −T J C p [ ]= 2 1 KgK 2 Ec.Donde T 1 ( T 2 son las temperatras leidas en el medidor de /0omas []
C v [
J ¿ = KgK
C p 2 R
+ R=$3.4
J KgK
Ec.
-
Medición de fluo !ásico en el !edidor de T"o!as Kg V ∗ ∗cos ( ∅ ) m[ ]= s C p ( T 2−T 1) Ec.5
Donde: V = Volta6e le"do de la pantalla del medidor de /0omas [)oltios]. = Corriente le"da de la pantalla del medidor de /0omas [7mperios]. ≈ 8.4∅ J C p [ ]=¿ Capacidad calor"fica a presión constante &)er Ec.-'. KgK T 1 ( T 2 = son las temperatras le"das en el medidor de /0omas [].
-
#álculo de caudal en el !edidor de T"o!as "=
m ρ
Ec.3 Donde: 3
" = Cadal de aire [
m s
].
Kg ]. s Kg ρ = Densidad del flido [ ]. 3 m m = 9l6o másico [
-
#álculo del caudal en el rotá!etro
√
C#$ (%T & ' P1 ) =C#$ (ei)o∗
Donde:
14.7
+ P
14.7
1
√
∗
294 273
+ T &
Ec.4
3
C#$ &Cbic feet per minte'= Cadal calclado con el rotámetro [
ft mi*
]. 3
ft ]. mi* = !resión de la l"nea indicada por #1 &!si'. = /emperatra de l"nea+ es la misma T 1 le"da en el medidor de
C#$ (ei)o = Cadal le"do en el rotámetro [ P1 T &
/0omas [C].
-
#álculo del caudal en el !edidor de fluo !ásico &P$ (ei)o ∗273 + T & 273
&P$ (a T 1 + T 2 ) =
14.7
+ P
∗14.7
Ec.18
2
Donde: & ] mi* = !resión de la l"nea indicada por #$ &!si'.
&P$ = Cadal [ P2
T & = /emperatra de l"nea+ es la misma
T 1
le"da en el medidor de
/0omas [C]. 1 C9# = $3.*5 ;!# a
-
T & ' P2 .
#álculo del $e%nolds
ℜ=
V ∗ Di*ter*o v
Ec.11
Donde: V = Velocidad del flido &m
&' (ATO) O*T+N,(O) Tabla ' Datos obtenidos con la )ariación del fl6o P(manómetro
P(manómetro
Volos
Amerio
!(o"t #
!(o"t $) #
C%M
P1(indicad
P$(indicad
LPM
' )( )' -( -'
(")* ("+. ("'/ (",("0
+( +( +( +( +(
("(,' ("(,' ("(,' ("(,' ("(,'
-. -. -. -. -.
'("/,". /+"* /-"/ /("'
/ , 0 ))/
--("' -( )0 )*"'
(".) )"+, )"0' -"'. +"))
))* )'0 )*/ -(, ---
Tabla &' Datos con )ariación de )olta6e Volos
P (manómetro
Amera'
-( -' +( +' /( /' '(
-( -( -( -( -( -( -(
("(// ("(', ("('* ("(0("))' (")+' (")'.
!(o"t 1) #
-. -. -. -. -. -. -.
!(o"t $) #
C%M
+.") +,"/ +0", /-"/ /,"0 '/"' .("*
P1(indicad
P$(indicad
)0 )0 )0 )0 )0 )0 )0
-"'-.+* -"'-.+* -"'-.+* -"'-.+* -"'-.+* -"'-.+* -"'-.+*
)))))))-
.' $+)/0TA(O) O*T+N,(O) A1 Cadal en el medidor de área )ariable &rotámetro' ( en el medidor de fl6o 3
másico en
m ,
para cada dato tomado &tabla 1'.
Tabla .' Cadal en el rotámetro ( el medidor de fl6o másico. CAUDAL E EL
*1
Kg s
CAUDAL E EL
)("./*((,*/ )*"-/0-+.0.
(".+***(/, )"(0/0'/--
-+"-0.(.'*,
)"+0,,.+0'
+(".)(',*+'
)"*+..+/,
+'"//./-+(+
-")-.,*'+* 3
m 9l6o másico en ( el cadal en en el medidor de /0omas , para cada na de las diferentes mediciones &tabla 1'.
LPM
-(' -(' -(' -(' -(' -(' -('
Tabla 2' Cadal ( fl6o másico en el medidor de /0omas. %LU-O MA/CO ("((//.0'0' ("(('.)(+.0 ("((*-.)'() ("((0,+--(' ("()-//0*).
CAUDAL )*"),),(.0' --"*(0..,/* ++"'**),*/' +0"'.,')+.) '(".).+(.'0
#1 ráfica de ∆ P vsCau)a( me)i)o e*T,omas .
P.man.difernecial (3P) 4s Ca"dal de t,omas (m5+,) .(
) , + 5 m ( s a m o , ! e d l a d " a C
'( /( Del!a 1 2S Caudal 34omas
+( -( )( ( )((( -((( +(( ( /( (( '((( .((( ,(( (
P. manómetro diferencial (Pa)
3ráfica ' Relación entre la presión del manómetro diferencial & ∆ !' ( el cadal en el medidor de /0omas.
(1 rafica > )s ∆ T con los datos de la tabla $.
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