MEDICION DIRECTA DE CAUDAL

INTRODUCCION

Existen diversas técnicas para la medición de un fluido, entre las cuales se estudiará el uso y métodos para determinar el caudal del mismo; en ese caso se estudiará el método gravimétrico y volumétrico los cuales determinan midiendo con la ayuda de un cronómetro el peso o volumen que pasan en un intervalo de tiempo.

La medición de caudal es muy importante en la industria de procesos, prueba de ello es su elevado porcentaje de ocurrencia en la práctica, dentro del conjunto de mediciones que se realiza habitualmente.Algunas de las funciones que se pueden llevar a cabo a través de la medición de caudales son los siguientes:

Dimensionamiento de presas, embalses y obras de control de avenidas Conocimiento de la producción de un proceso o planta. Conocimiento de los diferentes consumos. Distribución en forma prefijada de una corriente. Mezcla de varias corrientes en determinadas proporciones.

MARCO TEORICO

La relación de caudal se determina tanto por métodos directos e indirectos.

Los métodos directos resuelven estos problemas determinando el volumen o el peso del fluido que pasa a través de una sección en un cierto tiempo.

Las mediciones indirectas determinan la altura, las diferencias de presiones, o de velocidades en varios puntos de una sección y con estos datos calculan el caudal. Entre ellos tenemos: el venturímetro, rotámetros, vertederos, etc.

Caudal (método volumétrico):

Q=Vt

Caudal (método gravimétrico):

Q= 3mρagua t

OBJETIVOS

Objetivo Principal: Obtener el caudal mediante la medición directa, usando el método volumétrico y gravimétrico

Objetivo Específico:Hallar la relación entre la abertura y el caudal, comparar los datos hallados en el método volumétrico y gravimétrico.

Determinar el caudal de una válvula de control usando los métodos gravimétricos y volumétricos.

Conocer el caudal para diferentes aberturas de la válvula de control. Establecer de forma práctica y precisa la medición del caudal.

MATERIALES Y METODOS

EQUIPOS E INSTRUMENTOS:

*Tanque De Almacenamiento De Agua:

Fabricante: Tec Quip met “TQ”Type N°: H1Voltaje: 240

*Bomba Centrífuga:

Fabricante: PedrolloHp: 0.5Kw: 0.37RPM: 3450 1/minHmax = 42m

Qmax = 40 l/minVolumen = 450VC = 10ufVoltaje = 220Amperios = 2.5A

*Válvula de control de Flujo

*Manguera de descarga: Transmite el flujo desde el tanque hasta la tina

*Sistema de Equilibrio:

*Pesas: Se utilizaron 3 pesas de 2kg. c/u.

*Tapón hermético: Impide la salida del flujo

*Cronómetro digital:

*Probeta Graduada: Capacidad máxima de 2000cc.

(Alternativo)

I. MATERIALES Y METODOS

Equipos y materiales:

1. BANCO DE PRUEBA HIDRAULICO2. BOMBA DE AGUA (PEDROOLLO)3. PROBETA GRADUADA DE 2000 cc4. CRONOMETRO5. PESAS DE 2 Kg

PROCEDIMIENTO:

METODO VOLUMETRICO

La medición del volumen se hace en una probeta

graduada en centímetros cúbicos

Luego se fija la válvula para que deje pasar cierto volumen

de agua a un determinado caudal

Para un mismo intervalo de tiempo se toman tres medidas

de volumenluego se promedia dichos

volúmenes para realizar los respetivos cálculos.

Se fija el tiempo requerido para realizar la experiencia

METODO GRAVIMETRICO

Con los mismos caudales registrados en el método volumétrico

cuando la válvula este abierto en una cierta abertura.

se hace ingresar al depósito por medio de una manguera hasta que alcance el

equilibrio

Inmediatamente después se coloca una pesa (2kg) nuevamente el depósito vuelve al

desequilibrio

Así se repite el proceso dos veces más. Controlando el tiempo en cada

proceso.

TABULACION: DATOS

Nº VOLUMETRICA GRAVIMETRICAT(s) V(cc) Δ T(s) PESAS(kg)

1 10955 74

21002 82980 86

2 51580 26

21560 291510 29

3 31440 14

21470 171490 16

4 31910 9

21700 121900 12

ANALISIS Y METODO DEL CALCULO

Tomando como referencia el dato Nº 1 de la tabla

*METODO VOLUMETRICO

Qv=V p

t , donde V p: volumen promedio, Qv: caudal promedio

V p=V 1+V 2+V 3

3 =

955+1002+9803

= 979cc = 979*10−6m3

Qv=V p

t→Qv=

979∗10−6

10=97.9∗10−6m

3

s

*METODO GRAVIMETRICO

QG=¿

3mpesasρ .t

¿ , donde ρ: densidad del agua a 22 ºCQG1=¿ 3∗2kg

998 kgm3

∗74 s→QG1=¿ ¿¿ 82.7*10−6m

3

sQG2=¿ 3∗2kg

998 kgm3

∗82 s→QG2=¿ ¿¿ 73.3*10−6m

3

sQG3=¿ 3∗2kg

998 kgm3

∗86 s→QG3=¿¿¿ 69.9*10−6m

3

s

QG=¿

Q1+Q2+Q3

3→QG=¿¿ ¿ 75.3*10−6m

3

s

RESULTADOS

TABULACION DE RESULTADOS

Nº VOLUMETRICA(m3/s ¿∗10−6

GRAVIMETRICA(m¿¿3/ s)∗10−6 ¿

1 97.9 75.32 310 215.33 488.8 386.34 612.2 556.6

DISCUSION DE LOS RESULTADOS

En los 2 gráficos se puede observa que conforme aumenta la abertura en la válvula de control, el caudal va en aumento también.

También observamos que los resultados obtenidos no salieron iguales o próximos, y esto se debió a la mala coordinación de los que hacíamos el experimento.

CONCLUCIONES

Se logro determinar el caudal tanto por el método volumétrico y gravimétrico.

También se determino que la manera más sencilla de hallar el caudal es por el método volumétrico.

RECOMENDACIONES

Hacer una coordinación previa entre todos antes de comenzar el experimento para así obtener resultados más precisos.

Tratar de tener los implementos en óptimas condiciones y normalizados para así tener resultados más precisos.

GRAFICOS

Flujo volumétrico VS Aberturas

Flujo gravimétrico VS Aberturas

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusión Principal

Se determino que es posible calcular experimentalmente los caudales que genera una bomba mediante los métodos volumétrico y gravimétrico

Conclusión especifica

Se pudo observar con los resultados obtenidos que el caudal obtenido por el método volumétrico es mayor que el obtenido por el método gravimétrico.Tal diferencia puede haberse originado porque se observo que el tapón hermético estaba desgastado y también hay un margen de error al hacer la experiencia por el método volumétrico ya que hay que colocar y sacar la manguera de la bureta en tiempo exacto.

BIBLIOGRAFIA

Mecánica de Fluidos – Robert L Mott (sexta edición)

http://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_(fluido)

http://www.flexim.de/spanish/flow_applications.php