MEDIDORES DE CAUDAL EN TUBERIAS
Los fluidos están presentes en la mayoría de los procesos industriales, ya sea porque intervienen en forma directa en el proceso de producción o porque pertenecen a los circuitos secundarios necesarios. Sea por la razón que sea, los fluidos están ahí y, por tanto, hay que controlarlos, para lo que es necesario saber en todo momento cuáles son las principales características de los fluidos, que pueden variar mucho de una aplicación a otra. En el mercado existe una gran variedad de medidores, tanto desde el punto de vista de tamaños y rangos de operación como de principios de funcionamiento. Esto es debido a que se intenta conseguir la máxima precisión para la mayor cantidad de aplicaciones.
Los medidores a tratar en este articulo, se utilizan para estimar el gasto en determinada sección de la tubería, y se clasificaran como; medidores volumétricos y másicos, teniendo en cuenta que ambos pueden servir para la misma aplicación, ya que volumen y masa son proporcional entre sí.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Sensor de caudal de turbina: La alta precisión es la característica principal de este sensor. Mide con precisión el caudal de los líquidos transparentes sobre una amplia gama de caudales. Este medidor puede instalarse en cualquier orientación deseada siempre y cuando se tenga cuidado de mantener el medidor lleno de líquido. El movimiento del líquido a través del medidor provoca la rotación de la turbina. Un sensor de proximidad externo detecta la rotación de la turbina sondeando el movimiento de las partículas. La rotación de la turbina es lineal con respecto al caudal. La pantalla y módulo de control convierten la señal del impulso en un número visualizado, este medidor presenta una tolerancia en cuanto a viscosidad a la de fluidos similares al agua.
El principio de funcionamiento es el fenómeno físico en que se basa el medidor, y es una característica de diseño. Para los medidores de caudal volumétricos, los principales sistemas son presión diferencial, área variable, velocidad, tensión inducida , desplazamiento positivo y vórtice. Para los másicos se deben destacar el sistema térmico y el sistema basado en la fuerza de Coriolis.
PRESION DIFERENCIAL
La formula para el caudal para este tipo de funcionamiento se deduce de la aplicación del teorema de Bernouilli. Este teorema relaciona la energía cinética, la potencial y la presión de un fluido en diferentes puntos de la vena fluida. Mediante la interposición de un Diafragma , una Tobera, un tubo Venturi, un tubo Pitot o un tubo Annubar, se puede relacionar el cambio de velocidad y presión que experimenta el fluido con el caudal.
La formula para el caudal para este tipo de funcionamiento se deduce de la aplicación del teorema de Bernouilli. Este teorema relaciona la energía cinética, la potencial y la presión de un fluido en diferentes puntos de la vena fluida. Mediante la interposición de un Diafragma , una Tobera, un tubo Venturi, un tubo Pitot o un tubo Annubar, se puede relacionar el cambio de velocidad y presión que experimenta el fluido con el caudal.
DIAFRAGMA: Consiste en una placa con un orificio que se interpone en la tubería. Como resultado de esta obstrucción existe una pérdida de carga, que es la que se mide por comparación con una sonda aguas arriba y otra aguas debajo de la instalación. Este tipo de medidor es utilizado en tuberías donde se permita una gran pérdida de energía. El cambio de área que se genera al colocar el diafragma, provoca un estrangulamiento de la sección, lo que da lugar a un cambio de presiones antes y después del diafragma, cuyo valor determina el gasto en la sección.
Utilizados en tuberías donde se permita una gran pérdida de energía para efectuar el aforo.
TOBERAS: En este medidor al igual que en el diafragma, se dispone de una toma de presión anterior y otra posterior, de manera que se puede medir la presión diferencial. La tobera permite caudales muy superiores a los que permite el diafragma (del orden de 60% superiores). Se utilizan en el caso de tuberías con diámetros mayores de 30cm.
VENTURI :La función básica de este medidor consiste en producir un estrangulamiento en la sección transversal de la tubería, el cual modifica las presiones, con la medición de este cambio es posible conocer el gasto que circula por la sección, el estrangulamiento de esta es muy brusco, pero la ampliación hasta la sección original es gradual. Generalmente es una pieza fundida que consta de (1) una porción aguas arriba, la cual tiene el mismo tamaño de la tubería, tiene un revestimiento en bronce y contiene un anillo piezométrico para medir la presión estática; (2) en una región cónica convergente, (3) una garganta cilíndrica con un revestimiento en bronce que contiene un anillo piezométrico y (4) una región cónica gradualmente divergente que desemboca en una sección cilíndrica del tamaño de la tubería. Un manómetro diferencial conecta los dos anillos piezométricos. El precio de este se dispara, pudiendo llegar a un costo 20 veces superior a un diafragma. Para obtener resultados acertados este medidor debe ser precedido de una tubería recta con una longitud de por lo menos 10 diámetros.
La ecuación de la energía y la ecuación de continuidad pueden utilizarse para derivar la relación a través de la cual podemos calcular la velocidad del flujo. Utilizando las secciones 1 y 2 en la formula 2 como puntos de referencia, podemos escribir las siguientes ecuaciones
(1)
Q = A1v1 = A2v2 (2)
Estas ecuaciones son válidas solamente para fluidos incomprensibles, en el caso de los líquidos. Para el flujo de gases, debemos dar especial atencion a la variación del peso específico con la presión. La reducción algebraica de las ecuaciones 1 y 2 es como sigue:
Se pueden llevar a cabo dos simplificaciones en este momento. Primero, la diferencia de elevación (z1-z2) es muy pequeña, aun cuando el medidor se encuentre instalado en forma vertical. Por lo tanto, se desprecia este termino. Segundo, el termino hl es la perdida de la energía del fluido conforme este corre de la sección 1 a la sección 2.
El valor hl debe determinarse en forma experimental. Pero es más conveniente modificar la ecuación (3) eliminando h1 e introduciendo un coeficiente de descarga C:
La ecuación (4) puede utilizarse para calcular la velocidad de flujo en la garganta del medidor. Sin embargo, usualmente se desea calcular la velocidad de flujo del volumen.
Puesto que , tenemos:
El valor del coeficiente C depende del número de Reynolds del flujo y de la geometria real del medidor. La siguiente figura muestra una curva típica de C Vs número de Reynolds en la tubería principal.
La referencia 3 recomienda que C = 0.984 para un Tubo Vénturi fabricado o fundido con las siguientes condiciones:
DIVERSOS MEDIDORES
A continuación se mostrará una lista de algunos medidores que actualmente se pueden conseguir en el mercado, a excepción de los medidores tradicionales, mencionados anteriormente.
SENSOR DE CAUDAL CON RUEDA DE PALETAS: se utiliza cuando los datos sobre el caudal deben trasmitirse como salida de impulsos. este sensor contiene un transductor que trasmite una señal de 0-100Hz. La señal de la salida es linealmente proporcional al caudal. Este medidor funciona en medios como: el agua y líquidos de baja viscosidad
TUBO DE PRANDTL
La idea deprannlt fue la de combinar en un solo instrumento un tubo pitot y untubo piezometrico: El tubo de Pitot mide la presión total; el tubo piezométrico mide la presión estática, y el tubo de Prandtl mide la diferencia de las dos, que es la presión dinámica.
En el croquis se aprecia esquemáticamente, un tubo de Prandtl inmerso en un fluido de ensidad ρ , conectado a un manometro diferencial cuyo líquido manométrico tiene densidad ρm.
El tubo de Prandtl, al igual que el tubo de Pitot, al ser introducido en el fluido en movimiento, produce una perturbación que se traduce en la formación en el de un punto de estancamiento, de manera que:
P1=Pt
V1=0
En el punto 0 la corriente no perturbada tiene la presión 
y la velocidad 
que es la que se quiere medir.
y la velocidad que es la que se quiere medir.El punto 1 es la entrada del tubo de Pitot, y el punto 2, donde se indica en la figura. En el punto 2 lo que se tiene es un tubo piezométrico, con varias entradas laterales interconectadas que no perturban la corriente y que por lo tanto miden la presión estática.
Despreciando las diferencias de altura de velocidad y geodésica entre los puntos 0 y 2 que suele ser muy pequeña por ser el tubo muy fino, y estar la corriente en 2 prácticamente normalizada después de la perturbación en 1, se tiene, despreciando también las pérdidas:
Donde: 
= velocidad teórica en la sección 0.
= velocidad teórica en la sección 0.La ecuación de Bernoulli entre 0 y 1 (
, 
- punto de estancamiento)
, - punto de estancamiento)
ROTAMETRO
El rotámetro es un instrumento para determinar el caudal de fluidos, es decir, líquidos o gases en tuberías. El rotametro de la serie VS trabaja según el principio del cuerpo en suspensión. En un tubo de medición de plástico cónico del rotámetro se encuentra un cuerpo en suspensión que es levantado por la inercia del propio fluido. La altura que alcanza el cuerpo en suspensión del rotametro depende del caudal. Si aumenta el caudal, aumenta la resistencia del flujo. El cuerpo en suspensión del rotámetro sube y aumenta la superficie entre el cuerpo en suspensión y el tubo de vidrio. Con ello desciende la resistencia de flujo hasta que es idéntica con la suma del la fuerza del peso del cuerpo en suspensión y la fuerza ascensional.
CANALES
- es una construcción destinada al transporte de fluidos; vía artificial de agua que normalmente conecta lagos, ríos u océanos; o una vía natural que se forma por la distribución de las diferentes islas en los archipielagos, u otras formaciones geográficas en el agua.
VERTEDERO TRIANGULAR
Para medir pequeños gastos, el vertedero triangular es más preciso que el rectangular, puesto que, para un mismo caudal, los valores de h son mayores.
Considérese la figura siguiente, en donde se esquematiza el flujo a través de un vertedero triangular, simétrico y de pared delgada, con un ángulo 2 en el vértice de la escotada.
Despreciando la velocidad de aproximación, Vo, la velocidad teórica del flujo sobre la cresta, es:
caudal teorico
- caudal real
-
vertdedero
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
VERTEDERO DE PARED DELGADA(Sharp-crested weirs)
La utilización de vertederos de pared delgada está limitada generalmente a laboratorios, canales pequeños y corrientes que no lleven escombros y sedimentos. Los tipos más comunes son el vertedero rectangular y el triangular. La cara de aguas arriba debe ser instalada verticalmente y el borde de la placa debe estar cuidadosamente conformado. La estructura delgada está propensa a deteriorarse y con el tiempo la calibración puede ser afectada por la erosión de la cresta.
El vertedero triangular es preferido cuando las descargas son pequeñas, porque la sección transversal de la lámina vertiente muestra de manera notoria la variación en altura.
La relación entre la descarga y la altura sobre la cresta del vertedero, puede obtenerse matemáticamente haciendo las siguientes suposiciones del comportamiento del flujo:
1. Aguas arriba del vertedero el flujo es uniforme y la presión varía con la profundidad de acuerdo con la hidrostática (p=ρgh).
2. La superficie libre permanece horizontal hasta el plano del vertedero y todas las partículas que pasan sobre el vertedero se mueven horizontalmente (en realidad la superficie libre cae cuando se aproxima al vertedero).
3. La presión a través de la lámina de líquido o napa que pasa sobre la cresta del vertedero es la atmosférica.
4. Los efectos de la viscosidad y de la tensión superficial son despreciables.
Estas suposiciones conducen al siguiente modelo de flujo ideal:
Aplicando la ecuación de Bernoulli entre los puntos 1 y 2 sobre una misma línea de corriente.
CORRENTOMETRO
CORRENTOMETRO: es un instrumento apto a medir la velocidad de corrientes en el mar, en los rios, arroyos, estuarios puentes, modelos físicos en laboratorio, etc.. Existen algunos modelos que además registran su dirección, profundidad e inclinación respecto de la vertical, temperatura de agua de mar, presión y conductividad. Su modalidad de registro puede ser papeleta inscriptora, cinta magnética o memoria de estado sólido.
AFORADOR DE CODO:
Es uno de los medidores de caudal mas simple, las aberturas piezométricas en el lado interno y externo del codo se conectan a un manómetro diferencial. Debido a la fuerza centrífuga en la curva, la diferencia de presiones está relacionada con el caudal. Una longitud recta de apaciguamiento debe preceder el codo, y para resultados mas exactos el medidor debería calibrarse in situ. Debido a que la mayoría de las tuberías tienen un codo este puede utilizarse como medidor. Después de la calibración los resultados son tan confiables como los obtenidos con los dispositivos anteriormente mencionados.
PITOT:
Mide la velocidad del flujo en un punto del fluido, consta de un hueco alineado con el flujo que se aproxima y está cerrado por uno de sus extremos con un tapón redondo que tiene un pequeño orificio en la línea central del tubo. El fluido dentro del tubo Pitot es estacionario, en tanto que el que se aproxima fluye alrededor de este. Una partícula de fluido que se mueve a lo largo de la línea de corriente, que coincide con el eje del tubo Pitot, alcanza el reposo al acercarse a la punta del tubo Pitot (S), debido a que debe dividirse y pasar por ambos lados del tubo. Al entrar momentáneamente en reposo, la presión del fluido se eleva a un valor Ps el cual se conoce como presión de estancamiento y se relaciona con la velocidad del tubo corriente arriba. La presión del flujo estacionario en el interior del tubo Pitot es igual a la presión de estancamiento del flujo externo con el que está en contacto a través del pequeño orificio localizado en el punto de estancamiento S del tubo.
http://www.google.com.co/images?hl=es&biw=1003&bih=596&tbs=isch%3A1&sa=1&q=PITOT&aq=f&aqi=&aql=&oq=&gs_rfai=
ANNUBAR: Es una mejora del tubo pitot, y se basa en medir la presión estática y la total. Con la diferencia que se obtiene la velocidad del fluido, y conociendo la sección se obtiene el caudal.
Los Diafragmas, Toberas, y los tubos venturi se basan en cambiar el perfil de la vena fluida y, por consiguiente, su velocidad y presión; en cambio tanto los tubos Pitot como los Annubar se basan en introducir un sensor dentro de la tubería, intentando que no afecten la vena fluida.
AREA VARIABLE
Los medidores de caudal de área variable se deben instalar verticalmente. Su principio de funcionamiento se basa en un flotador que cambia de posición dentro de un tubo de área variable. El área del tubo es pequeña en la parte inferior y va aumentando hasta alcanzar la mayor sección en la parte superior.
El flotador, sólido, tiende a bajar debido a la fuerza de gravedad (su peso) y el fluido, que circula de abajo hacia arriba, tiende a levantarlo debido a la fuerza de arrastre de este. Además de la fuerza de arrastre, existe una fuerza que ejerce el fluido sobre el flotador, que es igual al peso del volumen del fluido que desaloja. El flotador queda en la posición de equilibrio de fuerzas, indicando en el tubo el caudal del fluido que pasa. El tubo debe estar convenientemente graduado, además de permitir la visualización del flotador. El tubo se puede graduar teniendo en cuenta que la fuerza de arrastre depende de la velocidad del fluido, y una vez se conoce esta, se puede obtener el caudal. Como se puede intuir, la fuerza de arrastre depende de la viscosidad del fluido. La medida puede ser directa al estar la escala graduada en el tubo, pero también existen modelos en los que el flotador da una señal en función de su posición, y se puede utilizar esta para extraer la medida en otra escala graduada, o bien para acondicionar la señal y adecuarla para un bus de campo o bien transmitirla a un regulador. El medidor mas representativo de esta clase es el rotametro, el cual opera con el mecanismo anteriormente descrito.
VELOCIDAD
Principalmente existen tres elementos para caudalímetros que basan su principio de funcionamiento en la velocidad del fluido: Los vertederos (para canales abiertos), las turbinas y las sondas ultrasónicas. Los primeros, en este artículo no serán de mucho interés, los medidores de caudal tipo turbina se basan en un rotor que gira a una velocidad proporcional al caudal
del fluido que pasa. Para obtener la velocidad de giro del rotor se pueden utilizar dos técnicas. La primera de ellas consiste en la variación de la reluctancia que experimenta un circuito magnético exterior al paso de cada una de las palas del rotor. Dentro del grupo de los medidores rotativos, destacan el cicloidal, el birrotor y eloval.
Los cicloidales consisten en dos lóbulos engranados entre sí que giran en direcciones opuestas y desplazando un volumen fijo de fluido en cada revolución. El sistema birrotor consta de dos rotores sin contacto mecánico entre sí que giran sincronizados gracias a un acoplamiento con engranajes externo a la cámara por donde pasa el fluido (donde están los dos rotores). El desgaste mecánico es mínimo por no existir contacto entre los dos rotores y porque estos están equilibrados estática y dinámicamente. Además, se apoyan en rodamientos de bola de acero inoxidable. Su aplicación principal es la medición de caudales de productos petrolíferos. Los medidores ovales están formados por dos ruedas ovales que engranan entre sí. Su movimiento de giro es debido a la presión diferencial creada por el fluido.
CORIOLIS
El teorema de Coriolis dice que la aceleración absoluta de un móvil es la resultante de la relativa, la de arrastre y la de Coriolis. Los medidores de caudal másico basados en este teorema son de dos tipos. El primer tipo consta de un tubo en forma de W, el cual se hace vibrar perpendicularmente al sentido del desplazamiento del flujo. Esta vibración controlada crea una fuerza de aceleración en la tubería de entrada del fluido y una fuerza de deceleración en la de salida, con lo que se genera un par que provoca la torsión del tubo, que es proporcional a la masa instantánea del fluido circulante. El segundo tipo está formado por dos tubos paralelos; estos se hacen vibrar de forma controlada a su frecuencia de resonancia. Con los sensores adecuados (generalmente ópticos) se detecta la fase de la vibración y con ella el caudal masa, ya que es proporcional. Cuando el caudal masa es cero, la diferencia de fase también es nula. La gran ventaja de los caudalímetros basados en la aceleración de coriolis es que son inmunes a prácticamente todo: presión (tanto nominal como posibles pulsaciones), temperatura (excepto variaciones bruscas), densidad, viscosidad, perfil del flujo, y flujos multifase (con sólidos en suspensión). Un posible problema es la vibración, que si no está controlada y no actúa en forma correcta sobre
los elementos preparados para tal fin, se puede transmitir a los tubos y, consecuentemente, someterlos a un proceso de fatiga que conduciría a finalizar con un deterioro prematuro.
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/medidores/medidoresdeqentuberias/medidoresdeqentuberias.html
ROTAMETRO
TERMICO
Los medidores térmicos de caudal usan dos técnicas para la determinación del caudal másico. La primera es la elevación de temperatura que experimenta el fluido en su paso por un cuerpo caliente y la segunda es la pérdida de calor experimentada por un cuerpo caliente inmerso en un fluido. Sea cual sea la técnica que utilicen los caudalímetros térmicos, se basan en la general insensibilidad de los fluidos a la variación de su calor específico en función de la presión y de la temperatura, es decir, el calor específico de los fluidos se puede considerar prácticamente independiente de la presión y de la temperatura. DT): q = m * cp * DT
Según la primera ley de la termodinámica, la pérdida de calor del fluido (q) es proporcional al caudal másico (m), al calor específico (cp) y al salto térmico (
Si se conoce el fluido, se sabe su calor específico, el salto térmico se puede medir mediante sensores y el calor cedido es el aportado externamente para poder realizar la medición. Solo queda el caudal másico como incógnita y por tanto, se puede calcular.
Actualmente en el mercado existen una gran variedad de medidores los cuales tienen diversos principios de funcionamiento, como también diversos tipos de usos por lo tanto de acuerdo a las necesidades se seleccionara determinado medidor.
MEDIDOR DE CAUDAL DE FUELLES DE PALETA: este tipo de disposición es ideal para utilizarse en aplicaciones donde la suciedad y los contaminantes de granos sólidos son una gran preocupación. Este dispositivo opera de la siguiente forma: el caudal provoca que la paleta (1) sea desviada en la dirección del caudal contra la fuerza de un resorte (2). Un fuelle (3) fabricado de bronce (o de preferencia acero inoxidable), aísla en forma hermética el medio de la sección de medición. El movimiento de la paleta (1) se transmite directamente a un indicador (4) , este indica el caudal o la trasmite a un condicionador de señales. Un microinterruptor (6) y una lámpara indicadora (7) se activan cuando se alcanza el punto de referencia. La lámpara se acciona cuando el caudal está por debajo del punto de referencia. Las unidades están disponibles para instalación en línea de tuberías ya sea con extremos roscados o bridados.
ROTÁMETRO
El rotámetro es un medidor de área variable que consta de un tubo
FLUXOMETRO DE
El fluido provoca que el rotor de la turbina gire a una velocidad que depende de la velocidad de flujo. Conforme cada una de las aspas de rotor pasa a través de una bobina magnética, se genera un pulso de voltaje que puede alimentarse de un medidor de frecuencia, un
FLUXOMETRO DE VORTICE
Una obstrucción chata colocada en la corriente del flujo provoca la creación de vortices y se derrama del cuerpo a una frecuencia que es proporcional a la velocidad del flujo. Un sensor en el fluxometro detecta los vortices y genera una indicación en la lectura del dispositivo medidor.
Está formado por un tubo, revestido interiormente con material aislante. Sobre dos puntos diametralmente opuestos de la superficie interna se colocan dos electrodos metálicos, entre los cuales se genera la señal eléctrica de medida. En la parte externa se colocan los dispositivos para generar el campo magnetico, y todo se recubre de una protección externa, con diversos grados deseguridad
El flujo completamente sin obstrucciones es una de las ventajas de este medidor. El fluido debe ser ligeramente conductor debido a que el medidor opera bajo el principio de que cuando un conductor en movimiento corta un campo magnético, se induce un voltaje.
Los componentes principales incluyen un tubo con un material no conductor, dos bobinas electromagnéticas y dos electrodos, alejados uno del otro, montados a 180° en la pared del tubo. Los electrodos detectan el voltaje generado en el fluido. Puesto que le voltaje generado es directamente proporcional a la velocidad del fluido, una mayor velocidad de flujo genera un voltaje mayor. Su salida es completamente
http://www.monografias.com/trabajos31/medidores-flujo/medidores-flujo.shtml
Es una contracción gradual de la corriente de flujo seguida de una sección cilíndrica recta y corta. Debido a la contracción pareja y gradual, existe una pérdida muy pequeña. A grandes valores de Reynolds (106) C es superior a 0.99.
La tobera de flujo, es un instrumento de medición que permite medir diferencial de presiones cuando la relación de ß, es demasiado alta para la placa orificio, esto es, cuando la velocidad del flujo es mucho mayor y las pérdidas empiezan a hacerse notorias.
Luego, al instalar un medidor de este tipo se logran mediciones mucho más exactas. Además este tipo de medidor es útil para fluidos con muchas partículas en suspensión o sedimentos, su forma hidrodinamica evita que sedimentos transportados por el fluido queden adheridos a la tobera.
http://www.monografias.com/trabajos31/medidores-flujo/medidores-flujo.shtml
FACTOR DE CORRECCION DE CORIOLIS
| Energía cinética específica de una partícula fluida |  |
| Flujo total de peso a través de un diferencial de área |  |
| Flujo de energía cinética total a través de un diferencial de área |  |
| Flujo de energía cinética total a través de la sección |  |
| La velocidad varía en los diferentes puntos de la sección transversal, y el resultado del integral requiere un ajuste para poderlo expresar en términos de la velocidad media en la sección. El coeficiente que permite igualar las expresiones, a, se conoce como coeficiente de Coriolis para la corrección de energía específica |  |
| Y la expresión para el coeficiente de corrección de Coriolis es |  |
| A partir de este coeficiente se redefine la ecuación de la energía |  |
LINEAS DE TRAYECTORIA Y LINEAS DE CORRIENTE
LINEA DE CORRIENTE es una curva imaginaria que conecta una serie de puntos en el espacio en un instante dado, de tal forma que todas las partículas que están sobre la curva en ese instante tienen velocidades cuyos vectores son tangentes a la misma, como se indica en la figura 2-3(a). De aquí, las líneas de corriente indican la dirección del movimiento de las partículas que se encuentran a lo largo de ellas, en el instante dado.
TUBO DE CORRIENRTEo filamento de flujo es un tubo pequeño imaginario o conducto, cuya frontera está formada por líneas de corriente.
Las líneas de corriente son fronteras en el mismo sentido que las paredes son fronteras de los conductos reales. Recíprocamente, las fronteras de un conducto real o de cualquier
sólido inmerso en el fluido son líneas de corriente. Si las fronteras son paredes sólidas no hay componente normal de la velocidad en las mismas.
En el movimiento permanente, las líneas de flujo se conservan fijas con respecto al sistema de referencia. Más aún, las líneas del flujo permanente coinciden con las trayectorias de las partículas móviles. En el movimiento variable o no permanente, una partícula del fluido no permanecerá, en general, sobre la misma línea de flujo; por lo tanto, las trayectorias de las partículas y las líneas de corriente no coinciden. El flujo uniforme variable es una excepción de esta regla. La figura 2-3(b) muestra una línea de corriente y la trayectoria de una partícula para un fluido no uniforme y variable. Se muestran los vectores velocidad de las partículas a, b y c, sobre la línea de corriente para el tiempo t1. para los tiempos t2 y t3. se muestra la partícula a, ocupando sucesivas posiciones sobre
su trayectoria, apartándose de la línea de corriente.
CINEMÁTICA DE LOS FLUIDOS: Es la parte de la mecánica de los fluidos que estudia el comportamiento de éstos en movimiento, sin importar las causas que lo producen.
TRAZA: Para estudiar experimentalmente el movimiento de un fluido, con frecuencia se inyecta en él un colorante o humo. Las huellas del colorante o del humo se llaman trazas. En el movimiento permanente, la traza coincide con la línea de corriente y con la trayectoria de las partículas.
TRAYECTORIA: De la partícula, es el camino que recorre una partícula de fluido en su movimiento. La trayectoria de una partícula es una línea de corriente. Una partícula se mueve siempre tangente a la línea de corriente.
FILAMENTO DE CORRIENTE. SUPERFICIE DE CONTROL: Es la frontera del volumen de control. Las fronteras de un sistema forman una superficie cerrada que puede variar con el tiempo de manera que contenga la misma masa durante cambios en su condición. Por ejemplo: 1 Kg. de gas puede estar confinado en un cilindro y comprimirse por el movimiento de un pistón. La frontera del sistema que coincide con el extremo del pistón se mueve entonces con el pistón. El sistema puede contener una masa infinitesimal o una finita grande de fluidez y sólidos a voluntad del investigador.
VOLUMEN DE CONTROL: Se refiere a una región en el espacio y es útil en el análisis de situaciones donde ocurre flujo dentro y fuera del espacio. El tamaño y forma del volumen de control son totalmente arbitrarios, pero con frecuencia se hacen coincidir con fronteras sólidas en partes; en otra partes se dibujan normales a las direcciones de flujo para simplificar. Por superposición de una velocidad uniforme sobre un sistema y sus alrededores, a veces se puede encontrar una situación conveniente para la aplicación del volumen de control.
Ejemplo: La determinación de la velocidad de una onda sonora en un medio.
Al volumen de control también se le denomina SISTEMA ABIERTO.
SECCIÓN DE CONTROL: Se sitúa a la entrada o salida de los canales, así como en los cambios de pendiente de las solerás de los canales, bajo ciertas condiciones.
FLUJO DE MASA: Es la masa que en la unidad de tiempo atraviesa una sección de control.
Ecuación: masa/ tiempo= M
170441 MIGUEL ANGEL ACOSTA MEJIA
170455 YENSIS SUAREZ ACOSTA
170419 ANTONY GUZMAN SARABIA
170415 LISSETH JOHANA SIERRA
170441 MIGUEL ANGEL ACOSTA MEJIA
170455 YENSIS SUAREZ ACOSTA
170419 ANTONY GUZMAN SARABIA
170415 LISSETH JOHANA SIERRA
