DISCUSIÓN

El an´alisis dimensional es una herramienta conceptual muy utilizada en la f´ısica, la qu´ımica y la ingenier´ıa para ganar comprensi´on de fen´omenos que involucran una combinaci´on de diferentes cantidades f´ısicas. Es adem´as, rutinariamente utilizada para verificar relaciones y c´alculos, as´ı como para construir hip´otesis razonables sobre situaciones complejas, que puedan ser verificadas experimentalmente

La descarga de tanques, por más simple que parezca, es quizá una de las practicas más utilizadas en la industria. Todo proceso que se lleva a cabo en un tanque incluye un proceso de vaciado del mismo. Es por ello la gran importancia de esta operación y su estudio.

La práctica consistió en evaluar el flujo de descarga de un tanque en función de la altura del líquido a través de un parámetro adimensional. El parámetro adimensional a utilizar fue el coeficiente de orificio. El coeficiente de descarga o de orificio, es un factor adimensional característico de la válvula, que permite calcular el caudal (Gv) con el que desembalsa una válvula en función del nivel del fluido en el embalse o reserva (Δh). El sistema que se utilizó, se muestra

en la figura 1.

A partir de este número adimensional se puede determinar el flujo volumétrico de la sustancia que se descarga del tanque. El flujo volumétrico, se ve afectado por factores como el coeficiente de orificio, el área de sección transversal del tanque, la gravedad y la altura a la que se encuentra el fluido en un cierto instante de la descarga. El área y la gravedad fueron condiciones constantes durante todo el experimento, por lo tanto, la descarga del fluido dependió únicamente de la variación de la altura y del coeficiente de orificio.

Se utilizaron también, diferentes diámetros de oficio, otro factor que afectó el flujo volumétrico. En el experimento se utilizaron dos diámetros de orificio distintos, uno de 1.5 cm y otro de 5 mm. El primero presentó mayor flujo volumétrico que el segundo. Por lo tanto, según Mott (1996) y el principio de continuidad, a mayor diámetro de orificio la descarga será más rápida, si se disminuye dicho diámetro, las partículas tendrán menos espacio de interacción

Figura 1. Diagrama del equipo utilizado.

ocasionando la disminución del flujo. Por lo tanto, a menores diámetros, menores flujos.

Como ya se dijo, la altura también es un factor que influye en el flujo volumétrico de un fluido. Se observó que conforme aumentaba la altura de descarga, el flujo también era mayor.

Por lo tanto, se tiene que cuanto mayor es el valor del coeficiente de orificio, a una misma diferencia de altura de descarga, más flujo volumétrico existirá y por lo tanto más rápido podrá descargarse el depósito a través de la válvula.

Si bien la descarga de tanques parece simple y sin importancia, es una de las prácticas más utilizadas en todo proceso industrial o experimental. En muchas industrias existe en un momento dado la necesidad de vaciar sus tanques sea con fines de limpieza temporaria o simplemente para efectuar algún trabajo de mantenimiento en los mismos. En otra situaciones, se precisa trasvasar producto de un equipo a otro aprovechando las diferencias de niveles entre ellos cualquiera sea su disposición, esto es, descarga por gravedad desde un nivel superior a otro inferior o bien entre tanques ubicados horizontalmente. En ambos casos, se trata de aprovecha la gravedad para producir estos efectos sin necesidad de tener que recurrir a un equipo de bombeo, evitando de esta forma también el gasto energético que su empleo requiere. Por lo tanto, calcular los parámetros anteriormente mencionados nos ayuda para evaluar y disminuir las actividades que generen costos para la industria y no agreguen valor a los productos elaborados.