08. MEDIDAS DE CAUDAL Parte 1 de 4

Summary

Este tutorial ofrece una introducción completa a la medición de caudal, explorando diferentes métodos como medidores de desplazamiento positivo, turbinas, ultrasónicos y Coriolis. Se abordan conceptos clave como la diferencia entre caudal volumétrico y básico, y las técnicas directas e indirectas para medir el flujo de fluidos. El video explica cómo factores como la viscosidad, la temperatura y la densidad afectan el flujo y la elección del medidor adecuado. Además, se analiza la importancia del flujo laminar y turbulento, y cómo estos influyen en la precisión de las mediciones de caudal en diferentes industrias.

Takeaways

• 😀 La medición de caudal es esencial en procesos industriales, y en este video se aborda tanto la teoría básica como los métodos más comunes de medición.
• 😀 Se exploran diferentes tipos de medidores de caudal, como los de presión diferencial, turbinas, desplazamiento positivo, magnéticos, ultrasónicos, y de torbellino y vórtices.
• 😀 El caudal volumétrico se refiere al volumen de fluido que pasa por una sección en un tiempo determinado, mientras que el caudal másico se enfoca en la masa del fluido, que no depende de la temperatura.
• 😀 Se recomienda medir caudal en base a la masa (caudal másico) para evitar variaciones causadas por cambios de temperatura, lo cual es más preciso y rentable en aplicaciones industriales.
• 😀 Los medidores de caudal de efecto Coriolis son caros, pero permiten una medición directa del caudal másico. Existen alternativas más baratas que combinan medición de caudal volumétrico y densidad para estimar el caudal másico.
• 😀 Las mediciones directas de caudal proporcionan datos sin necesidad de cálculos adicionales, mientras que las indirectas requieren la medición de una variable relacionada con el caudal y luego hacer cálculos para obtenerlo.
• 😀 En cuanto a las mediciones en canales abiertos, es crucial estudiar las dimensiones del vertedero o canal para poder calcular el caudal correctamente.
• 😀 El tipo de flujo del fluido afecta directamente la medición del caudal: los flujos laminares son más fáciles de medir que los turbulentos.
• 😀 La viscosidad del fluido es un factor clave en el tipo de flujo; los fluidos más viscosos tienden a generar un flujo laminar, mientras que los menos viscosos favorecen el flujo turbulento.
• 😀 El número de Reynolds es un parámetro que determina el tipo de flujo, donde valores mayores a 4000 indican un flujo turbulento. Factores como la velocidad del fluido y el diámetro de la tubería influyen en este número.
• 😀 Para medir fluidos en régimen turbulento, se necesitan medidores diseñados específicamente para este tipo de flujo, aunque es posible convertir el flujo turbulento en laminar en ciertos casos para mejorar la medición.

Q & A

¿Qué es el caudal y cómo se define?

El caudal es la velocidad con la que circula un fluido a través de una sección de paso determinada. Se calcula multiplicando la velocidad del fluido por el área de la sección de paso.

¿Cuál es la diferencia entre caudal volumétrico y caudal másico?

El caudal volumétrico mide el volumen de fluido que pasa por una sección en un tiempo determinado, mientras que el caudal másico mide la masa de fluido que pasa por la misma sección en el mismo tiempo. El caudal másico es más estable porque la masa no depende de la temperatura, a diferencia del volumen.

¿Por qué es importante medir el caudal másico en lugar del caudal volumétrico en la industria?

El caudal másico es más preciso porque no depende de factores como la temperatura, lo que hace que las mediciones sean más consistentes y confiables para las empresas al adquirir productos o materias primas.

¿Qué métodos existen para medir el caudal y cuáles son sus principales diferencias?

Existen métodos directos e indirectos para medir el caudal. Los métodos directos miden el caudal directamente, como los medidores de desplazamiento positivo o los medidores de caudal básico como los de efecto Coriolis. Los métodos indirectos, como la medición de la presión diferencial o el uso de medidores electromagnéticos, calculan el caudal a partir de otras variables.

¿Qué es un medidor de caudal de efecto Coriolis y por qué es costoso?

El medidor de caudal de efecto Coriolis mide el caudal másico directamente, detectando el cambio en la frecuencia de oscilación de un tubo vibrante cuando fluye un líquido. Es costoso debido a la complejidad del principio de funcionamiento y la precisión que ofrece.

¿Cómo se calcula el caudal másico si la densidad del fluido varía?

Si la densidad del fluido varía, es necesario medir tanto el caudal volumétrico como la densidad del fluido y luego multiplicarlos para obtener el caudal másico, utilizando un controlador que realice este cálculo de manera continua.

¿Qué tipo de flujo es más fácil de medir, laminar o turbulento?

El flujo laminar es más fácil de medir porque las trayectorias de las partículas de fluido son más predecibles y rectilíneas. En el flujo turbulento, las trayectorias son irregulares y complejas, lo que dificulta la medición del caudal.

¿Cómo afecta la viscosidad del fluido al tipo de flujo y a la medición del caudal?

La viscosidad afecta el tipo de flujo de un fluido. Los fluidos con alta viscosidad tienden a presentar flujo laminar, mientras que los fluidos con baja viscosidad tienen más probabilidad de generar flujo turbulento. El flujo turbulento es más difícil de medir y puede generar pérdidas de carga más importantes.

¿Cuál es el número de Reynolds y cómo determina el tipo de flujo?

El número de Reynolds es un parámetro que se utiliza para predecir el tipo de flujo en un fluido. Si el número de Reynolds es mayor de 4000, el flujo es turbulento, y si es menor, el flujo es laminar. Este número depende de la velocidad del fluido, el diámetro de la tubería y la viscosidad del fluido.

¿Qué se entiende por flujo laminar y flujo turbulento?

El flujo laminar es aquel en el que las partículas del fluido se mueven en trayectorias rectilíneas y ordenadas, generalmente en fluidos con baja velocidad y alta viscosidad. El flujo turbulento es más caótico, con trayectorias irregulares y mayor desorden, que ocurre en fluidos con alta velocidad y baja viscosidad.