Reporte 4 Medidor de Flujo

ÍNDICE
Introducción……………………………………………………………….3
Marco Teórico ……………………………………………………………..4
Planteamiento del problema …………………………………………….6
Objetivos …………………………………………………………………..7
Hipótesis …………………………………………………………………..8
Material y sustancias ……………………………………………………9
Metodología ………………………………………………………………10
Esquemas ………………………………………………………………..11
Cálculos y resultados ……………………………………………………12
Conclusiones …………………………………………………………….14
2
INTRODUCCIÓN
Los medidores de flujo son equipos diseñados para originar una caída de presión
que puede medirse y relacionarse con la velocidad de flujo, estos medidores
producen un cambio de la energía cinética del fluido que se está estudiando. Entre
los diferentes medidores de flujo se encuentran el tubo de Venturi y el tubo de Pitot.
El primero mide la diferencia de presión existente entre la sección cilíndrica a la
entrada y la garganta característica del mismo, y puede conocerse a través de él la
velocidad media del fluido. El segundo consta de un tubo delgado que mide la
diferencia de presión que hay entre la presión estática local y la presión de impacto
y con él se puede conocer la velocidad del flujo punto a punto en una sección
transversal de tubería.
3
MARCO TEÓRICO
Tasa de flujo volumétrico: Definimos la tasa de flujo volumétrico Q de un fluido

como el volumen de fluido que pasa a través de una sección transversal dada por
unidad de tiempo. El término sección transversal es solo una forma elegante de
describir el área a través de la que algo fluye.
Tasa de flujo másico: La tasa de flujo másico es una medida del número de
moléculas que fluyen a través del instrumento, independientemente de cuánto
espacio ocupan esas moléculas. La tasa de flujo másico a menudo se expresa como
una tasa de flujo volumétrico estandarizado (o normalizado), que es la cantidad de
espacio que esas moléculas ocuparían si se midieran en condiciones de
temperatura y presión estándar (TPE o TPN).
Caudal: En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que circula a través

de una sección del ducto por unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el
flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.
Caudalímetro: Un caudalímetro es un instrumento de medida para la medición de

caudal o gasto volumétrico de un fluido o para la medición del gasto másico y suele
colocarse en línea con la tubería que transporta el fluido.
Ecuación de Bernoulli: Considere un fluido incompresible que circula a través de

una tubería que tiene un diámetro y una altura variables. Los subíndices 1 y 2 en la
figura denotan dos lugares a lo largo de la tubería e ilustran las relaciones entre las
áreas de las secciones transversales A, la velocidad del flujo v, la altura desde el
suelo y la presión p en cada punto. Suponemos que la densidad en los dos puntos
es la misma, por lo tanto, la densidad se denota por ρ sin subíndices, y como el
fluido es incompresible, los volúmenes sombreados deben ser iguales.
Tubo Venturi: Cuando un fluido que circula por el interior de un conducto cerrado
pasa por un estrechamiento de dicho conducto, su velocidad aumenta y su presión
disminuye. El fenómeno es conocido como efecto Venturi, por ser este el nombre del
físico italiano que verificó su existencia. A partir del conocimiento del efecto descrito
por Venturi se desarrolló el tubo del mismo nombre, que es un aparato que permite
medir la velocidad y el caudal de un fluido partiendo de la diferencia de presiones
entre dos puntos del conducto.
Manómetro de tubo U: En los manómetros en U se sugiere la presión al desplazar

un líquido. Para eso, se llena hasta la mitad con agua u otro líquido un tubo de
cristal con apariencia de U. Cuando se crea una presión diferencial entre los dos
lados de la U, entonces la columna de líquido se desplaza hacia el lado con menor
presión.
4
Tubo de Pitot: 𝑣 = √ 2𝑔(𝑝𝑠−𝑝𝑒) 𝛿𝑎𝑖𝑟𝑒 En principio, el tubo de Pitot fue creado con la
intención de poder medir la presión de la corriente de agua del río Sena. Con el
paso del tiempo, su uso se fue extendiendo a otras áreas, adaptándolo previamente,
de modo tal que hoy en día también se emplea para medir la presión de los flujos de
aire y gas, además de la presión de agua. En definitiva, es un elemento de
medición.
5
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Nuestra tarea durante esta práctica fue construir un medidor del flujo, evaluado con
el cálculo de la velocidad de flujo, a fin de conocer las diversas fórmulas y el
funcionamiento del dispositivo, los problemas posibles que se podrían presentar
son: alguna fuga en el dispositivo o alguna interpretación equivocada de las
fórmulas, dando origen a resultados muy superiores o inferiores a los reales.
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OBJETIVOS
Generales
Construir y diseñar un medidor de flujo con materiales resistentes a la presión del
aire y con ayuda del medidor de presión.
Específicos
Diseñar un dispositivo medidor de flujo.
Construir un medidor de flujo.
Realizar exitosamente la construcción de nuestro dispositivo medidor de flujo con el
fin de que funcione exitosamente y tenga un margen de error muy pequeño.
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HIPÓTESIS
Al conectar el medidor de presión de la práctica 3 al tubo de PVC donde hay 2 tubos

capilares con mangueras de látex, se construyó el medidor de flujo de la sustancia
que hay en nuestro manómetro, que es la glicerina, y este flujómetro creado se debe
conectar al compresor por medio de un macho para compresor, al momento de
llenar el compresor a la presión que se quiera calcular la velocidad, se enciende (ya
conectado el flujómetro) y el aire que sale del compresor saldrá por el otro extremo
del tubo y ahí es donde se debe observar la presión que ejerce el aire al
manómetro, y dependiendo de la presión del compresor, la presión de atmosférica,
la densidad del aire, la densidad de la glicerina y la altura que subió la glicerina
desde el punto de inicio al final en el manómetro, utilizando la fórmula de Pitot 𝑣 = √
2∙𝜌𝐿∙𝑔∙ℎ 𝜌 , se calculará la velocidad a la que sale el aire por el otro extremo del
tubo.
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MATERIAL Y SUSTANCIAS
• Mangueras de látex.
• 2 tubos PVC.
• 2 reducciones de PVC.
• 2 coples.
• Pegamento de PVC.
• Plastiloka.
• Manómetro.
• Jeringa Conector macho para compresor.
• Conector hembra para compresor.
Equipo técnico
• Compresor.
• Taladro.
9
METODOLOGÍA
1.- Conectar los tubos de PVC con ayuda de coples para conseguir la figura de un
tubo Venturi.
2.- Sellar perfectamente de forma que no existan fugas.
3.- Hacer los dos orificios donde se colocarán dos conductos paralelos al tubo y se
sellan perfectamente para así poder conectar el manómetro. (anteriormente
elaborado)
4.- Ya hecho nuestro medidor conectamos con mangueras a nuestro manómetro.
5.- Se necesita tener un compresor y conectar el mismo al medidor de flujo.
6.- Por el tubo y de esta manera se tendrá que tomar las medidas de la presión y el
tiempo que esté fluyendo.
7.- Una vez teniendo los datos necesarios se realizarán los cálculos sustituyendo
valores en la fórmula de velocidad de flujo
10
ESQUEMAS
11
CÁLCULOS Y RESULTADOS
12
13
CONCLUSIONES
Al terminar la práctica y en base a lo visto puedo decir que conocer el fundamento

de cómo funcionan los flujos másicos y volumétricos es altamente importante para la
vida laboral-industrial, debido a que facilita una gran parte de trabajo, además de
que existen diversas formas de medirlo, ejemplo de ello es la técnica que utilizamos
mediante la ecuación de Bernoulli para el cálculo de flujo másico y la fórmula de
Pitot para el cálculo de la velocidad del flujo, además de eso puedo decir que esta
práctica ha demostrado nuestra capacidad y ha evaluado nuestros conocimientos
hasta el momento.
Carlos Alejandro Reyes Salinas
La construcción de este medidor de flujo fue un poco tedioso, ya que tuvimos que
buscar la medida correcta del largo del tubo, ya que si lo hacíamos muy largo o muy
corto los resultados no serían los esperados, y además de que tuvimos que utilizar
un compresor externo al que se nos proporcionó en el laboratorio de Ingeniería
Química, ya que este tenía una caída de presión considerable porque la bomba que
suministra el aire a este compresor estaba un poco retirado del laboratorio, y
además de que había 3 salidas de aire pero solo se podía usar una salida cada
cierto tiempo porque si se usaban las 3 al mismo tiempo había la posibilidad de que
hubiera una caída mayor de presión, pero al final pudimos realizar nuestras
mediciones en el manómetro de la práctica 3, teniendo en cuenta que cambiamos la
glicerina diluída en alcohol por agua porque ésta era muy densa y se pudieron hacer
los cálculos necesarios para hacer que este proyecto resultara exitoso.
Arlet Santos Rodríguez
Sin dudas ha sido la práctica más difícil que hemos realizado hasta el momento,
tuvimos muchos problemas al realizarla por ejemplo, en la parte de la construcción
del medidor de flujo fue un poco difícil, ya que no estábamos acostumbrados a
manejar el tipo de material con el que estábamos trabajando y nos equivocamos 2
veces al momento de construirlo, también en dónde nos estancamos fue al
momento de tomar lecturas y realizar los cálculos para la velocidad de salida,
llegamos a utilizar dos tipos de fórmulas que estaban mal y no fue hasta el día de la
revisión que con ayuda del ingeniero pudimos despejar bien la ecuación de Bernoulli
para calcular la velocidad de salida, y también tuvimos problemas con el
manómetro, ya que la diferencia de alturas que nos marcaba era muy baja y tuvimos
que cambiar la glicerina por agua para así obtener un mejor resultado. Al final de la
práctica y después de superar todos esos problemas pudimos realizar la práctica de
manera exitosa y creo que esta práctica ha sido la que más nos ha hecho poner a
prueba nuestras habilidades y conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera,
pero estoy contento con el resultado obtenido.
Carlos Eduardo Uzarraga Flores
14
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Marco Teórico ……………………………………………………………..4

Planteamiento del problema …………………………………………….6

Material y sustancias ……………………………………………………9

Cálculos y resultados ……………………………………………………12

Tasa de flujo volumétrico: Definimos la tasa de flujo volumétrico Q de un fluido

Caudal: En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que circula a través

Caudalímetro: Un caudalímetro es un instrumento de medida para la medición de

Ecuación de Bernoulli: Considere un fluido incompresible que circula a través de

Manómetro de tubo U: En los manómetros en U se sugiere la presión al desplazar

Al conectar el medidor de presión de la práctica 3 al tubo de PVC donde hay 2 tubos

2.- Sellar perfectamente de forma que no existan fugas.

4.- Ya hecho nuestro medidor conectamos con mangueras a nuestro manómetro.

5.- Se necesita tener un compresor y conectar el mismo al medidor de flujo.

Al terminar la práctica y en base a lo visto puedo decir que conocer el fundamento

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