MEDIDORES DE FLUJO: TUBO DE PITOT
danielgrgTarea19 de Agosto de 2021
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UNMSM-FQIQ [pic 1]
Laboratorio de Ingeniería Química I MEDIDOR DE TUBO DE PITOT
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, Decana de América)
FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE PROCESOS
[pic 2]
CURSO : LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA
TRABAJO : MEDIDORES DE FLUJO: TUBO DE PITOT
ALUMNOS : |
|
PROFESOR: Ing. Raúl German Pizarro Cabrera
Tabla de contenido
Pág.
I.RESUMEN 3
II.INTRODUCCIÓN 4
III.HISTORIA 5
IV.PRINCIPIOS TEORICOS 6
V.DETALLES EXPERIMENTALES 10
VI.TABLA DE DATOS Y RESULTADOS…………………………………………………………………………………….....13
VII. GRAFICOS………………………………………………………………………………………………………………………… 18
VIII.DISCUSION DE RESULTADOS 25
IX.CONCLUSIONES 26
X.RECOMENDACIONES 27
XI. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS……………………………………………..……………………………………………28
XII. APÉNDICE……………………………………………………………………………………….…………………………………29
I.RESUMEN
El tema de este informe es “Medidor de Tubo de Pitot”, cuyo objetivo fue la determinación de las velocidades medias de un flujo de aire que circula en una tubería de PVC, el cual es impulsado por un ventilador centrífugo. La práctica se llevó a cabo a las condiciones ambientales de 18°C, 756 mmHg de presión.
Las velocidades medias oscilaron en el rango de 5.055 m/s y 13.5966 m/s.
La conclusión más importante incide en que el tubo de Pitot, no se puede determinar que método es el más exacto para hallar la velocidad media, porque no tenemos un sensor de flujo.
II.INTRODUCCIÓN
Es de gran importancia medir la velocidad con la cual un fluido circula a través de una tubería u otra conducción cualquiera, para conocer el caudal, siendo este una variable de proceso ya que los materiales se transportan en forma de fluido y estos circulan casi siempre por el interior de conducciones cerradas, con frecuencia de sección circular.
Normalmente, los fluidos deben ser captados, bombeados, conducidos y distribuidos. Por tanto, deben ser distribuidos en cantidad, regularidad y confiabilidad adecuados.
Un aparato medidor o contador del gasto de fluidos es un dispositivo que sirve para determinar la cantidad de fluido que circula en la unidad de tiempo.
El tubo de Pitot, por ejemplo, es un dispositivo de medida que está basado en la diferencia de presión que resulta casi exclusivamente por el cambio de energía cinética.
Los tubos de Pitot son utilizados en la medición del gas natural, empresas de abastecimiento de agua, en la aeronáutica se aplican solamente a los conductos a presión, siendo equipos de mayor tolerancia a las impurezas, cuando un bache de líquido contenido en el gas pasa por el punto de medición de una caja de orificio, se puede continuar prestando el servicio con un mantenimiento a bajo costo de las partes y equipos propios de la medición, son equipos simples y económicos, no necesitan de instalaciones cerradas y una fácil ejecución de mantenimiento.
III.HISTORIA
La aplicación de los procesos continuos creó la necesidad de contabilizar los materiales de forma continua, lo que motivó el requerimiento de disponer de medidores de flujo continuo.
El tubo Pitot tomó el nombre de su inventor, el francés Henri de Pitot, que determina la rapidez de la corriente de aire. Consiste de dos tubos conectados en la parte superior, uno de los tubos estaba simplemente abierto en su parte inferior mientras el otro estaba doblado en su extremidad en forma que la abertura enfrentase la corriente.
Debe tenerse en cuenta además que la invención de Pitot, precedió en varios años a la formulación de la ecuación de Bernoulli. Vale decir que históricamente no fue una aplicación de esta ecuación sino una invención claramente influenciada por una necesidad práctica. Para la construcción de los pilares de los puentes, dándoles la solidez necesaria, es indispensable conocer la velocidad de los ríos en función de la profundidad.
IV.PRINCIPIOS TEORICOS
MEDIDOR DE FLUJO: TUBO DE PITOT
Este tipo de medidor fue usado por primera vez por el físico francés Pitot. Este aparato proporciona velocidades puntuales y consiste en dos tubos concéntricos. El tubo exterior está perforado con huecos perpendiculares al flujo para medir la presión dinámica. El tubo interior tiene una entrada pequeña dirigida hacia el flujo donde se mide la presión estática. Este medidor sólo es recomendable si la distribución de velocidades es uniforme y si no hay sólidos en suspensión.
Del balance de energía se puede obtener la ecuación de velocidad para el tubo de Pitot:[pic 3][pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
peso especifico[pic 9]
[pic 10]
.[pic 11]
[pic 12]
MÉTODOS PARA OBTENER LA VELOCIDAD PROMEDIO
Método de las áreas equivalentes
Se usan las velocidades puntuales ubicadas en 5 diferentes radios que dividen cada semianillo en dos semianillos de áreas iguales que representan el área total.
El caudal promedio se define como: [pic 13][pic 14]
[pic 15]
Pero como se dividieron en partes iguales:
[pic 16]
[pic 17]
Donde:
[pic 18][pic 19] 🡪 Velocidades puntuales en cada punto (n = 1, 2, 3, 4, 5)
[pic 20][pic 21] 🡪Caudal
[pic 22][pic 23] 🡪 Área total del tubo
Método de Integración.
Obtenemos la velocidad promedio del fluido en una tubería mediante integraciones, para ello requerimos considerar una sección transversal de punto a punto a través del diámetro de la tubería. Consideremos una tubería circular de radio (R) a través del cual expondremos la sección transversal con el tubo de Pitot.
La cantidad de fluido que pasa a través de cualquier anillo de radio r.
[pic 24][pic 25]
[pic 26][pic 27] (1)
La velocidad promedio se define como:
[pic 28][pic 29] … (2)
Donde:
[pic 30][pic 31] 🡪Flujo volumétrico promedio del fluido en (m3/s)
[pic 32][pic 33] 🡪 Radio interno de la tubería acrílica (m)
[pic 34][pic 35] 🡪Velocidad promedio del aire húmedo
[pic 36][pic 37] 🡪Área transversal de la tubería acrílica
Integrando la ecuación (1) para r = 0 y r = R, entonces el flujo total es:
...