Exposicion Medidas en Flujo de Fluidos

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PARA PRESAS EMPLEADAS COMO VERTEDEROS Un vertedero es diseñado para contener y controlar el desbordamiento de agua del depósito cuando este está lleno. Los vertederos son, o deberían ser, diseñados para acomodar flujos durante la etapa de inundación máxima para prevenir el daño a la presa y rasgos accesorios. Su tamaño y posición en lo que concierne a la presa son determinados por el tamaño y la clase de presa, la topografía local, la geología, y una revisión cuidadosa de la historia de flujo de corriente en el lugar de la presa. El desbordamiento de presas de terraplén fuera de un vertedero puede tener consecuencias sobre todo desastrosas de modo que la seguridad por lo general requiera un vertedero capaz de contener al menos inundación de cien año. Los vertederos son localizados dentro de o sobre la cara río abajo de una presa, fuera de la presa sobre un lado o el otro, o dentro del depósito, donde el agua fluye a través de un agujero, y pasa por un eje y el túnel o túneles en el estribo de la presa. Los vertederos son utilizados, intensiva y satisfactoriamente, en la medición del caudal de pequeños cursos de agua y conductos libres, así como en el control del flujo en galerías y canales. La fórmula del caudal para presas empleadas como vertederos es la siguiente: Q= m x b x H 3 2 Donde: Q= Caudal en m 3 /s m= Coeficiente experimental. b= Longitud de la cresta del vertedero en m.

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PARA PRESAS EMPLEADAS COMO VERTEDEROSUn vertedero es diseado para contener y controlar el desbordamiento de agua del depsito cuando este est lleno. Los vertederos son, o deberan ser, diseados para acomodar flujos durante la etapa de inundacin mxima para prevenir el dao a la presa y rasgos accesorios. Su tamao y posicin en lo que concierne a la presa son determinados por el tamao y la clase de presa, la topografa local, la geologa, y una revisin cuidadosa de la historia de flujo de corriente en el lugar de la presa. El desbordamiento de presas de terrapln fuera de un vertedero puede tener consecuencias sobre todo desastrosas de modo que la seguridad por lo general requiera un vertedero capaz de contener al menos inundacin de cien ao. Los vertederos son localizados dentro de o sobre la cara ro abajo de una presa, fuera de la presa sobre un lado o el otro, o dentro del depsito, donde el agua fluye a travs de un agujero, y pasa por un eje y el tnel o tneles en el estribo de la presa.Los vertederos son utilizados, intensiva y satisfactoriamente, en la medicin del caudal de pequeos cursos de agua y conductos libres, as como enel control del flujo en galeras y canales.La frmula del caudal para presas empleadas como vertederos es la siguiente:Q= m x b x Donde:Q= Caudal en /sm= Coeficiente experimental.b= Longitud de la cresta del vertedero en m.H= Carga sobre el vertedero en m.TEOREMA DE TORRICELLIElteorema de Torricelli o principio de Torricellies una aplicacin delprincipio de Bernoulliy estudia el flujo de unlquidocontenido en un recipiente, a travs de un pequeoorificio, bajo la accin de lagravedad.

APLICACIN DEL TEOREMA DE TORRICELLIUn depsito cilndrico, de seccinS1tiene un orificio muy pequeo en el fondo de seccinS2mucho ms pequea queS1.Aplicamos elteorema de Bernoullia los puntos (1) y (2) situados en la superficie libre del fluido y en el centro del orificio inferior.

suponiendo que la velocidad del fluido en la seccin mayorS1es despreciablev10comparada con la velocidad del fluidov2en la seccin menorS2.Por otra parte, el elemento de fluido delimitado por las seccionesS1yS2est en contacto con el aire a la misma presin. Luego,p1=p2=p0.La diferencia de alturas esy1-y2=h. Siendohla altura de la columna de fluidoCon estos datos la ecuacin de Bernoulli se escribe

VACIADO DE UN DEPSITOEn la explicacin dada del teorema de torricelli hemos supuesto que la velocidad del fluido en la seccin mayorS1es despreciablev1@0comparada con la velocidad del fluidov2en la seccin menorS2.Supondremos ahora, quev1no es despreciable frente av2.Laecuacin de continuidadse escribev1S1=v2S2y laecuacin de Bernoulli

De estas dos ecuaciones obtenemosv1yv2

SiS1>>S2obtenemos el resultado de TorricelliEl volumen de fluido que sale del depsito en la unidad de tiempo esS2v2, y en el tiempodtserS2v2dt. Como consecuencia disminuir la alturahdel depsito-S1dh=S2v2dtSi la altura inicial del depsito en el instantet=0 esH. Integrando esta ecuacin diferencial, obtenemos la expresin de la alturahen funcin del tiempo.

Cuandoh=0, despejamos el tiempotque tarda el depsito en vaciarse por completo.

EL TIEMPO DE VACIADO DE DEPOSITOS POR MEDIO DE UN ORIFICIOPara una seccin recta constante, sin flujo entrante:t= ( )Para una seccin recta constante, cuando el Flujo de entrada Flujo de salida:t=

EL TIEMPO DE VACIADO DE DEPOSITOS POR MEDIO DE VERTEDEROSSe calcula empleando la formula:t= ( )EL TIEMPO PARA ESTABLECER EL FLUJO DE UNA TUBERIAt= Ln ()OTROS MEDIDORESMedidores de Carga VariableEl principio fundamental en el que se basan los medidores de carga variable es el siguiente:Cuando se restringe una corriente de fluido, su presin disminuye en una cantidad que depende del flujo volumtrico a travs de la restriccin. Por tanto, la diferencia de presin entre puntos antes y despus de la restriccin se utiliza para indicar el flujo volumtrico.Los tipos mas comunes de medidores de carga variable son el tubo venturi, la boquilla de flujo, el orificio y el tubo de flujo.Medidores de rea Variable Los medidores de rea variable pertenecen al grupo de los llamados medidores diferenciales de presin. Esta clase de medidores presenta una reduccin de la seccin de paso del fluido, dando lugar a que el fluido aumente su velocidad, lo que origina un aumento de su energa cintica y, por consiguiente, su presin tiende a disminuir en una proporcin equivalente, de acuerdo con el principio de la conservacin de la energa, creando una diferencia de presin esttica entre las secciones aguas arriba y aguas abajo del medidor.Medidores de Desplazamiento PositivoEl fluido que ingresa a un medidor de desplazamiento positivo llena una cmara que se mueve del lado de entrega al de salida del instrumento. El medidor registra o indica el volumen acumulado de fluido que ha pasado a travs de l.Los usos comunes de los medidores de desplazamiento positivo son la distribucin de agua de los sistemas municipales a los hogares o negocios, el gas natural que se entrega a los consumidores y la gasolina que se vende en las estaciones de servicio.Medidores de Flujo MsicoEs una necesidad el tener un control del nivel de masa o cantidad de masa del fluido con el que estamos trabajando. Los medidores de masa son usados para lquidos de densidad variable, lquidos multifase o gases que requieren una directa medicin del nivel de masa.

En la actualidad sus aplicaciones han llegado a muchos procesos como lo son, la produccin del gas natural, refineras, qumicas manufactureras, laboratorios cientficos.