INSTRUMENTACION INDUSTRIAL COLABORATIVO No. 2

INSTRUMENTACION INDUSTRIAL COLABORATIVO No. 2

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INTRODUCCION

Cuando se trabaja con un fluidos, se ve la necesidad de realizar una medición o conteo de la cantidad que se transporta, para lo cual se utiliza los medidores de flujo. Algunos de ellos miden la velocidad de flujo de manera directa y otros miden la velocidad promedio, y aplicando la Ecuación de continuidad y la de energía se calcula la velocidad. Aplicaremos estos conceptos para poder demostrar por medio de simulaciones las variables que intervienen en la medición de flujo de fluidos.

PRACTICA DE SIMULACION DEL MEDIDOR DE FLUJO VENTURI CON LABVIEW. 1. Determinamos el coeficiente descarga según: Funcionamiento de un tubo de venturi En el Tubo de Venturi el flujo desde la tubería principal en la sección 1 se hace acelerar a través de la sección angosta llamada garganta, donde disminuye la presión del fluido. Después se expande el flujo a través de la porción divergente al mismo diámetro que la tubería principal. En la pared de la tubería en la sección 1 y en la pared de la garganta, a la cual llamaremos sección 2, se encuentran ubicados ramificadores de presión. Estos ramificadores de presión se encuentran unidos a los dos lados de un manómetro diferencial de tal forma que la deflexión h es una indicación de la diferencia de presión p1 – p2. Por supuesto, pueden utilizarse otros tipos de medidores de presión diferencial. 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 fórmula 2 como puntos de referencia, podemos escribir las siguientes ecuaciones:

Ecuación (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 atención a la variación del peso específico g con la presión. La reducción algebraica de las ecuaciones 1 y 2 es como sigue:

(3)

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:

(4) 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:

(5)

El valor del coeficiente C depende del número de Reynolds del flujo y de la geometría real del medidor. La figura 2 muestra una curva típica de C versus número de Reynolds en la tubería principal.

Curva Típica De C Versus Número De Reynolds En La Tubería Principal

utilizamos la ecuación ( 5) para poder procesar los taros y obtener el valor del coeficiente de descarga. A continuación vemos el diagrama SCADA, en el estado inicial, colocamos una bomba, la cual alimenta con liquido (en este caso agua), a a circuito del sistema en el cual se encuentra en serie el tubo venturi aguas abajo de la válvula 1. Contamos con tres manómetros de os cuales uno mide la presión de descarga de a bomba, el segundo mide la presión (P1), y el tercero mide la presión (P3).

Diagrama de bloques de la simulación y aplicando la ecuación del caudal para el medidor venturi.

Simulación con los siguientes valores: presión de entrada: 170 PSI presión (P1): 168 PSI presión (P2): 150 PSI caudal: 2,5 m^3/s A1: 0,15 m A2: 0,10 m obteniendo

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