INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA PETROLERAACADEMIA DE OPERACIONES UNITARIAS

LABORATORIO DE FLUJO DE FLUIDOS

PRACTICA 4. DETERMINACIOÓN DE LOS COEFICIENTES DE LOS MEDIDORES DE FLUJO, PLACA DE ORIFICIO, VÉNTURI Y CALIBRACIÓN DEL

ROTÁMETRO

2PM41

EQUIPO 4

PROFESORA: IQI.

Fecha de entrega: 12 Octubre 2015

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

1. Objetivos.

1.1.Objetivo General

Comparar los coeficientes de los medidores de la Placa de Orificio y el Tubo Vénturi experimentales con los valores reportados en la bibliografía.

1.2.Objetivos Particulares

a) Determinar la curva de calibración del Medidor de Área Variable (Rotámetro) para corroborar el gasto.

b) Determinar los coeficientes de descarga de los Medidores de Tubo Vénturi y Placa de Orificio y Tubo de Pitot.

c) Determinar la curva de calibración del Medidor de Flujo Magnético para corroborar el gasto

d) Comparar los resultados de la calibración del Rotámetro contra las especificaciones del proveedor.

e) Analizar las ventajas y desventajas de cada uno de los medidores de flujo antes señalados.

2. Teoría

3. Tabla de datos experimentales

Corrida Rotámetro∆Htanque= 0.02m Tubo Venturi Placa de

OrificioMedidor

Magnético%R ᶿ min %R ∆H %R ∆H

1 100 0.7166 100 15.8 100 0.0982 90 0.9000 90 13.4 90 0.0773 80 1.1166 80 10.8 80 0.0654 70 1.1166 70 8.6 70 0.0445 60 1.1833 60 6.5 60 0.036 50 1.5333 50 4.7 50 0.0257 40 2.0333 40 3.2 40 0.0148 30 2.6500 30 1.8 30 0.019 20 3.6833 20 0.9 20 0.00510 10 6.1666 10 10

4. Cálculos

4.1.Cálculos del Rotámetro

Gv agua=0.785∗Dtanque

2 ∗∆Z tanque∅

Sustitución

Gv agua=0.785∗¿¿

Gv agua=0.785∗¿¿

Gv agua=0.785∗¿¿

Gv agua=0.785∗¿¿

Gv agua=0.785∗¿¿

Gvagua=0.785∗¿¿

Gv agua=0.785∗¿¿

Gvagua=0.785∗¿¿

Gv agua=0.785∗¿¿

Gvagua=0.785∗¿¿

1.2.3.

4.4.1.

4.1.1. Cálculos del Rotámetro con otro fluido

Fluido de uso: Hipoclorito de sodio

Gvx=Gvagua

¿¿

Sustitución

Gvx=29.7354¿¿

Gvx=23.6760¿¿

Gvx=19.0833¿¿

Gvx=19.0833¿¿

Gvx=18.0076¿¿

Gvx=13.8076¿¿

Gvx=10.4797¿¿

Gvx= 8.0409¿¿

Gvx=5.7851¿¿

Gvx=3.4554¿¿

1.2.3.4.

4.1.4.2. Cálculo de coeficientes de descarga

Tubo Venturi

Cv=Gv∗¿¿

Donde Av= 2.89x10-4 m2

Cv=0.00049559∗¿¿

Cv=.00039∗¿¿

Cv=.0003180∗¿¿

Cv=.0003180∗¿¿

Cv=.0003001∗¿¿

Cv=.0002316∗¿¿

Cv=.0001746∗¿¿

Cv=.0001340∗¿¿

Cv=.00009641∗¿¿

Placa de Orificio

Co= GvAo¿¿¿

Donde Ao= 0.0225m

Cv=0.00049559Ao ¿¿

Cv= .00039Ao ¿¿

Cv=0.0003180Ao ¿¿

Cv=0.0003180Ao ¿¿

Cv=0.0003001Ao ¿¿

Cv=0.0002316Ao¿¿

Cv=0.0001746Ao¿¿

Cv=0.0001340Ao ¿¿

Cv=0.00009641Ao ¿¿

5. Tabla de resultados y gráficas

Resultados gastos volumétricos del agua y 1 diferenteCorrida %R Gvagua L/min Gvclarasol L/min

1 100 29.7354626 28.00165352 90 23.6760361 22.29553883 80 19.0833177 17.97061164 70 19.0833177 17.97061165 60 18.0076333 16.9576486 50 13.8971059 13.08679647 40 10.4797288 9.86867895

8 30 8.04091792 7.572069789 20 5.78514715 5.4478280110 10 3.45545884 3.25397868

Coeficientes de descarga de los Medidores de flujoCorrida %R Gvagua m3/s Cv Co

1 100 0.00049559 1.2550101 1.170253662 90 0.0003946 1.08506976 1.051191833 80 0.00031806 0.97418865 0.922179684 70 0.00031806 1.09170605 1.120845855 60 0.00030013 1.18495273 1.280897446 50 0.00023162 1.07541602 1.082860997 40 0.00017466 0.98282482 1.091200048 30 0.00013402 1.00547306 0.990658519 20 9.6419E-05 1.02304378 1.0079703410 10 5.7591E-05

Curvas de coeficiente de descarga

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.03510

20

30

40

50

60

70

80

90

100 Gráfico 1

GvGvxLinear (Gvx)

Gasto volumétrico

%R

5. Discusión de resultados y análisis de gráficas

Desde la corrida 4 a la corrida 6 se observa una anomalía en los resultados. El valor de gasto volumétrico del agua y del clarasol en la corrida 4 es igual a la

0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.00060

2

4

6

8

10

12

Gráfico 2

Cv

Gv m3/s

Cv

0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.00060

2

4

6

8

10

12

Gráfico 3

co

Gv m3/s

CO

corrida 3. Posteriormente, el gasto volumétrico disminuye conforme el tiempo y %R aumentaban.

Los resultados de coeficientes de descarga de Tubo Vénturi y Placa de Orificio se ven afectados por lo anterior ya que para su cálculo se aplican los valores del gasto volumétrico del agua en la fórmula.

Claramente se identifica lo dicho anteriormente en las gráficas ya que estas se observa claramente una desviación en %R de 70 a 60. En el %R 50 se aprecia la calibración del rotámetro

En los gráficos 2 y 3 ‘’Co, Cv vs Gv’’ se presentan las mismas desviaciones en los puntos dichos anteriormente, por lo que se ve afectada la tendencia exponencial que estas presentarían.

6. Conclusión

Los resultados obtenidos no presentan gran variación con los resultados bibliográficos

Se calibró el rotámetro y se calculó del gasto volumétrico de agua que salía del tanque y de otro fluido teóricamente; el coeficiente de descarga del Tubo Vénturi y Placa de Orificio. No se utilizó el medidor magnético en la experimentación.

7. Bibliografía

Mott, Robert L., “Mecánica de Fluidos Aplicada”, Editorial Prentice-Hall Hispanoamericana, S.A., México, sextra edición.

Medidores de flujohttp://depa.fquim.unam.mx/IQ/iq/practica4n.htm