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CEMENTO

1. DEFINICIÓN

En ingeniería civil y construcción se denomina cemento a un conglomeranteidr!ulico "ue# me$clado con agregados %&treos '!rido grueso o grava m!s

!rido (ino o arena) y agua# crea una me$cla uni(orme# mane*a+le y %l!stica

ca%a$ de (raguar y endurecer al reaccionar con el agua y ad"uiriendo %or ello

consistencia %&trea# el ormigón o concreto. ,u uso est! muy generali$ado#

siendo su %rinci%al (unción la de aglutinante.

Servicios de Ingeniería Civil

o Diseños de Obras Vialeso Diseños de Obras Ferroviarias, Puertos y Aeropuertoso Diseños de Edicioso Servicios de Consultoría para Ingeniería y Obras

Desde Marzo de 1998

E!ecut" pri#ero co#o Subcontratista de la E#presa Parsons $ %rinc&er'o( International

y luego a partir de !ulio de )*** co#o Contratista en Consorcio con la E#presa

Argentina IA+ASA, traba!os para la Entidad %inacional acyret- deno#inado .Servicios

de Consultoría para Ingeniería y Obras/ y 0ue incluyeron la reali1aci"n de un con!unto

de estudios y proyectos de ingeniería para obras en a#bas #-rgenes del río Paran- y

para cota nal y tareas de Asesora#iento a la Inspecci"n y Auditoría del Avance de

Obras correspondientes al Progra#a %ase, el cual a su ve1 conte#plaba la concreci"n

de las principales obras y acciones del Plan de 2ane!o de 2edio A#biente 3P22A4 y el

Plan de Acci"n de 5easenta#iento y 5elocali1aci"n 3PA554, para liberar la 6ran!a de

terreno entre cotas 78 y 79#:

;os Proyectos E!ecutivos incluyeron diversos estudios t<cnicos de disciplinas y

especialidades varias, investigaciones, prospecciones y releva#ientos de ca#po:

;os traba!os 6ueron desarrollados en tres 6ases=

Fase 1: Estudios y acciones preli#inares, revisi"n de la docu#entaci"n e>istente,

enunciaci"n de propuestas alternativas:

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Fase 2: Estudios y acciones denitivas: E!ecuci"n y aprobaci"n de los Anteproyectos: Se

incluy" en esta etapa, la aprobaci"n de todos los estudios interdisciplinarios:

Fase 3: E!ecuci"n y aprobaci"n de los Proyectos E!ecutivos, incluyendo la elaboraci"n

de C"#putos y Presupuestos, Cronogra#as de Obras y los Pliegos de %ases y

Condiciones para los lla#ados a licitaci"n para la construcci"n de las obras:

Abril de 2005 de 2005

E!ecut" para PAPE5 S:A: de Inversiones y 2andatos, el Estudio de Suelos y

reco#endaciones geot<cnicas para el #uro de contenci"n en el Colegio San Ignacio de

;oyola, ubicado en el %arrio Santísi#a +rinidad de la ciudad de Asunci"n, en la #an1ana

con6or#ada por la Avenida Vene1uela y las calles San Salvador, +eniente Anibal Aña1co

y el Arroyo 2burica":

Abril de 2005 de 2005

E!ecut" para PAPE5 S:A: de Inversiones y 2andatos, la 5eali1aci"n del Diseño y C-lculo

del #uro de contenci"n en el Colegio San Ignacio de ;oyola, ubicado en el %arrio

Santísi#a +rinidad de la ciudad de Asunci"n, en la #an1ana con6or#ada por la AvenidaVene1uela y las calles San Salvador, +eniente Anibal Aña1co y el Arroyo 2burica":

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Ing. civil 

Infraestructuras de transporte (gasoducto y oleoducto quedancomo arts.)

Puentes y viaductos (ya que si no hay agua abajo, no es puente :))

Puentes por país

Puentes por tipo

Infraestructuras areas (entiendo que se trata de aeropuertos y node aviones) (sí, aunque en !transporte! hay listas de aeropuertos."ejaría esta sub cat para las cuestiones tcnicas)

Infraestructuras carreteras

Infraestructuras ferroviarias

Infraestructuras portuarias

#$neles

I?+5OD@CCIO?

Algunas de las propiedades de los uidos reali1an un gran papel, #ientras 0ue otras inuyen #uy poco Bnada:

En la est-tica de los uidos, el peso especíco es una propiedad de su#a i#portancia, en ca#bio en elu!o de uidos la viscosidad y la densidad son las 0ue predo#inan dentro del #is#o:

Al intervenir presiones #ano#<tricas negativas la tensi"n de vapor pasa a ser i#portante y en cuanto ala tensi"n supercial a6ecta la est-tica y cine#-tica de los uidos cuando sus secciones son pe0ueñas:

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2ientras la elaboraci"n de la practica reali1ada en el laboratorio, pudi#os conocer solo algunas de laspropiedades de los uidos co#o las no#bradas anterior#ente la densidad relativa, peso especíco ytensi"n supercial:

1. - OBJETIO!:

Anali1ar las di6erentes #aneras de c-lculos aplicadas a las propiedades de los uidos:

Conocer y #ane!ar el uso de los instru#entos y aparatos utili1ados para #edir las propiedades de losuidos:

Co#parar las distintas 6or#as de calculo e!ercidas a las propiedades de los uidos:

2. - DE!A""O##O

2.1 $O%$E&TO! BA!I$O!

DE%!IDAD "E#ATIA: Es un n#ero adi#ensional 0ue viene dado por la densidad de ese lí0uido sobrela densidad del agua

DE%!IDAD '(: Se dene co#o su #asa por unidad de volu#en:

F#)IDO! : Son sustancias capaces de uir, y se adapta a la 6or#a de los recipientes 0ue los contiene:

Cuando est-n en e0uilibrio, ellos no pueden soportar 6uer1as tangenciales " cortantes:

 +odo los uidos son co#prensibles en algunos grados:

Estos a sus ves de dividen en lí0uidos y gases:

&E!O E!&E$IFI$O '(: Es el peso por unidad de volu#en, ya 0ue depende de la aceleraci"n de lagravedad:

Este es una propiedad e#pleada en el estudio y an-lisis de los uidos en reposo y, de lí0uidos 0uepresentan una supercie libre:

TE%!IO% !)&E"FI$IA# '(: Es la intercara de un lí0uido in#iscibles, pareciese 0ue 6or#ara una especiede capa especial sobre dic'o lí0uido, por causa de la atracci"n de las #ol<culas deba!o de la supercie:

;a +ensi"n Supercial es nu#<rica#ente igual a la 6uer1a de estira#iento necesaria para 6or#ar la capaespecial, 0ue puede concebirse en t<r#inos de energía de supercie por unidad de -rea necesaria parallevar las #ol<culas 'asta la supercie:

2.2 E%!A*O!:

E+sa,o 1

&E!O E!&E$IFI$O '(: 

Su #edici"n 6ue de #anera indirecta, ya 0ue su #edici"n de peso y volu#en 6ue separada:

&"O$EDIMIE%TO:

: ?os dieron unos cilindros 3 G4 graduados con los uidos a estudiar:

): Se vierten cada uno de los uidos en los cilindros di6erentes: H: Se 'alla el peso de cada uno de loscilindros 0ue contenían los uidos y lo anota#os:

G: En una balan1a pesa#os el cilindro con el uido dentro, el cual nos dio t, 0ue 0uiere decir el peso

total:

J: Por lti#o con los datos obtenidos calcula#os el peso del lí0uido:

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DATO!:

MEDIDA I%DI"E$TA

#i/ido ol/e+ 'l( r 'r( 'r( l 'r(

Agua G8:J 9H:J )K:H G7:9 *:K9

Lasolina G7 98:H )8:7 G*:G *:9G

Aceite GK 9J:9 )8:9 G *:9H

Llicerina G8 98 GG J9 :)8

Peso especico M M Peso con el uido Peso sin el uido

V

#i/ido ol/e+ '3( # '4( '%3(

Agua *:****G8J *:*GJ K98):J

Lasolina *:****G7 *:*G* 9GH):GH

Aceite *:****GK *:*G 9H*):H

Llicerina *:****G8 *:*J9 )8):*

$A#$)#O!:

Agua M **G Ng#H K:9 #S) M K9GK:)G ?#H

Aceite M 98) Ng#H K:9 #S) M 9GJ8:)) ?#H

Lasolina M 77H Ng#H K:9 #S) M 7J9H:H ?#H

Llicerina M )*) Ng#H K:9 #S) M 7K:8) ?#H

E+sa,o 2

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DE%!IDAD "E#ATIA'Dr(: Su #edici"n 6ue directa ya 0ue se #ide con un instru#ento lla#adoDE?SIO2E+5O, 0ue consta de un tubo de vidrio con una burbu!a en la parte in6erior, dentro de <stecontiene un poco de plo#o, cerrado 'er#<tica#ente:

&"O$EDIMIE%TO:

: Dentro de unos cilindros graduados se encontraban los uidos:

): Introduci#os los densio#etros en cada uno de los cilindros:

H: Por lti#o leí#os y anota#os cada una de las lecturas dadas:

MEDIDA DI"E$TA

#i/ido De+sidad "elai6a

Agua *:K7

Lasolina *:77

Aceite *:99

Llicerina :K*

$A#$)#O!:

Dr M Densidad del li0uido

Densidad del agua

Dr agua M :**G grc#H M :**G

grc#H

Dr aceite M *:98) grc#H M *:98)

grc#H

Dr gasolina M *:77H grc#H M *:77H

grc#H

Dr glicerina M:)*) grc#H M :)*)

grc#H

E+sa,o 3

DE%!IDAD '(: ;a #edici"n 6ue directa, ya 0ue #edi#os la densidad de cuatro uidos distintos con labalan1a de 2o'r el cual consta de una basa, un bra1o y una pie1a de vidrio 0ue cuelga de la punta delbra1o:

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;as #ediciones se reali1an por #edio de pie1as en 6or#a de 'erraduras: El bra1o contiene las divisiones,donde son colocadas las pie1as en 6or#a de 'erradura, dependiendo de la estabilidad del bra1o:

&"O$EDIMIE%TO:

Se coloca la parte in6erior y se grada con el nivel de burbu!a, colocando este nivel en la parte superiordel aparato con el ob!etivo de 0ue la burbu!a este centrada, en el caso de no ser así, se grada con el

tornillo 3 + A4:

;uego de ter#inar el proceso de nivelaci"n procede#os a colocar el envase donde se su#ergir- el bu1o,en los cuatro lí0uidos, al 'acer este paso se producir- una desalineaci"n de las puntas, para volverlo a'acer 0ue coincidan las puntas, se utili1an los !inetes, 0ue son pe0ueñas pesas en 6or#a de o#ega, 0uevienen dadas en tres tipos de ta#año:

Para obtener el valor correcto de la #edici"n se e#pie1a colocando el !inete #-s grande en donde seencuentra el bu1o, despu<s se va tanteando, es decir, se va colocando en las di6erentes ranuras 'astallegar a obtener la coincidencia entre las puntas y se procede a tantear con el siguiente !inete, y asísucesiva#ente, 'asta lograr la per6ecta coincidencia entre las

Puntas:

MEDI$IO% DI"E$TA

#i/ido De+sidad 'r73(

Llicerina :)*)

Lasolina *:77H

Aceite *:98)

Agua :**G

$A#$)#O!

M Densidad 5elativa > Densidad del agua 3 a GQ C4

 agua M *:K7 > gc#H M *:K7 grc#H

 aceite M *:99 > gc#H M *:99 grc#H

 gasolina M *:77 > gc#H M *:77 grc#H

 glicerina M :K*> gc#H M :K* grc#H

BA#A%A DE MO"

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E+sa,o

TE%!IO% !)&E"FI$IA# '(: En esta propiedad 6ue co#probar y observar la capa supercial 0ue seencuentra en los uidos por #edio de un instru#ento de 6or#a cuadrada la cual su!eta ) 'ilos 0ue seencuentran anudados en cada e>tre#o:

Es reali1ado #ediante un aro #et-lico el cual contenía dentro del un 'ilo: El 'ilo es doble y se separa por#edio de dos agu!as:

2ediante este proceso ocurre otra nueva propiedad la cual se lla#a CAPI;A5IDAD la cual es causada porel valor relativo de la ad'esi"n entre el li0uido y el s"lido a la co'esi"n del li0uido y por la tensi"nsupercial, la cual causa 0ue el li0uido ascienda por #edio de un tubo vertical 0ue se encuentrasu#ergido dentro de <l:

&"O$EDIMIE%TO:

: @tili1a#os agua de !ab"n:

): Introduci#os el aro #et-lico dentro del recipiente con !ab"n:

H: Con dos agu!as dividi#os los 'ilos:

G: ;uego se co#prueba 0ue la supercie 0ue se encontraba entre el aro #et-lico y los 'ilos no sero#pa:

Se pudo observar gracias a este #<todo, la tensi"n supercial,

0ue <sta se torno a to#ar la 6or#ar de un circulo:

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"E!)#TADO!

#i/idoDe+sidadr73

DrDe+sidad 7al.

r737al %3 Dr 7al

Agua :**G K88):H) *:K7 *:K7 K9GK:)G :**G

Lasolina *:77H 9GH):GH *:77 *:77 7J9H:H *:77H

Aceite *:98) 9)*9:H7 *:99 *:99 9GJ8:)) *:98)

Llicerina :)*) )H8K:H :K* :K* 7K:8) :)*)

$O%$#)!IO%E!

2ediante la reali1aci"n de estos e>peri#entos se obtuvieron datos 0ue no coincidieron con los c-lculosobtenidos debido a ciertos errores en la reali1aci"n de <stos: Al #is#o tie#po nos di#os cuenta de

cuanta di6erencia en cuanto a características poseen cada uno de los uidos utili1ados 3 Llicerina, Agua,Aceite, Lasolina4: @na de <stas es 0ue en cuanto a la Densidad la glicerina es la #-s Densa de los cuatrouidos y la Lasolina la #enos densa:

Aprendi#os de igual 6or#a 0ue e>isten di6erentes #aneras de calcular el peso especíco, el cualdepende de la aceleraci"n de la gravedad la Densidad por #edio de la balan1a de 2o'r ;a tensi"nsupercial en donde ocurre una nueva propiedad lla#ada capilaridad y la densidad 5elativa #ediante lautili1aci"n del densi"#etro:

Lracias a esto pudi#os reali1ar un estudio pro6undo de todas estas propiedades predo#inantes en <stosuidos:

INTRODUCCIÓN

Esta investigación tiene como objetivo principal estudiar el efecto,funcionamiento y las aplicaciones tecnológicas de algunos aparatos medidores

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de flujo el cual su invención data de los años 1.800,como el Tubo Vnturi, dondesu creador luego de muc!os c"lculos y pruebas logró diseñar un tubo para medirel gasto de un fluido, es decir la cantidad de flujo por unidad de tiempo.

#rincipalmente su función se basó en esto, y luego con posterioresinvestigaciones para aprovec!ar las condiciones $ue presentaba el mismo, sellegaron a encontrar nuevas aplicaciones como la de crear vac%o a travs de laca%da de presión.

&uego a travs de los años se crearon aparatos como los rot"metros y losflu'ómetros $ue en la actualidad cuenta con la mayor tecnolog%a para ser m"sprecisos en la medición del flujo.

Tambin tener siempre presente la selección del tipo de medidor , como losfactores comerciales, económicos, para el tipo de necesidad $ue se tiene etc.

El estudiante o ingeniero $ue cono(ca los fundamentos b"sicos y aplicaciones$ue se presentan en este trabajo debe estar en capacidad para escoger el tipo de

medidor $ue se adapte a las necesidades $ue el usuario re$uiere.TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL

FACTORES PARA LA ELECCIÓN DEL TIPO DE MEDIDOR DEFLUIDO

 Rango: los medidores disponibles en el mercado pueden medir flujos desde varios mililitros por segundo )ml*s+ para e'perimentos precisos de laboratorio !asta varios miles de metros cbicos por segundo )m-*s+ para sistemas deirrigación de agua o agua municipal o sistemas de drenaje. #ara una instalaciónde medición en particular, debe conocerse el orden de magnitud general de la

 velocidad de flujo as% como el rango de las variaciones esperadas.

 Exactitud requerida: cual$uier dispositivo de medición de flujo instalado yoperado adecuadamente puede proporcionar una e'actitud dentro del / delflujo real. &a mayor%a de los medidores en el mercado tienen una e'actitud del/ y algunos dicen tener una e'actitud de m"s del 0./. El costo es confrecuencia uno de los factores importantes cuando se re$uiere de una grane'actitud.

 Pérdida de presión: debido a $ue los detalles de construcción de los distintosmedidores son muy diferentes, stos proporcionan diversas cantidades deprdida de energ%a o prdida de presión conforme el fluido corre a travs de

ellos. E'cepto algunos tipos, los medidores de fluido llevan a cabo la mediciónestableciendo una restricción o un dispositivo mec"nico en la corriente de flujo,causando as% la prdida de energ%a.

Tipo de fluido: el funcionamiento de algunos medidores de fluido seencuentra afectado por las propiedades y condiciones del fluido. naconsideración b"sica es si el fluido es un l%$uido o un gas. 2tros factores $uepueden ser importantes son la viscosidad, la temperatura, la corrosión, laconductividad elctrica, la claridad óptica, las propiedades de lubricación y!omogeneidad.

Calibración: se re$uiere de calibración en algunos tipos de medidores.

 3lgunos fabricantes proporcionan una calibración en forma de una gr"fica oes$uema del flujo real versus indicación de la lectura. 3lgunos est"n e$uipados

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para !acer la lectura en forma directa con escalas calibradas en las unidades deflujo $ue se deseen. En el caso del tipo m"s b"sico de los medidores, tales comolos de cabe(a variable, se !an determinado formas geomtricas y dimensionesest"ndar para las $ue se encuentran datos emp%ricos disponibles. Estos datosrelacionan el flujo con una variable f"cil de medición, tal como una diferencia de

presión o un nivel de fluido.1. MEDIDORES DE CABEZA VARIABLE

El principio b"sico de estos medidores es $ue cuando una corriente de fluido serestringe, su presión disminuye por una cantidad $ue depende de la velocidadde flujo a travs de la restricción, por lo tanto la diferencia de presión entre lospuntos antes y despus de la restricción puede utili(arse para indicar la

 velocidad del flujo. &os tipos m"s comunes de medidores de cabe(a variable sonel tubo venturi, la placa orificio y el tubo de flujo.

1. TUBO DE VÉNTURI

El Tubo de Venturi fue creado por el f%sico e inventor italiano4iovanni 5attista Venturi )1.67 9 1.8+. :ue profesor en ;ódena y#av%a. En #aris y 5erna, ciudades donde vivió muc!o tiempo, estudiócuestiones teóricas relacionadas con el calor, óptica e !idr"ulica.

En este ltimo campo fue $ue descubrió el tubo $ue lleva su nombre.<egn l este era un dispositivo para medir el gasto de un fluido, esdecir, la cantidad de flujo por unidad de tiempo, a partir de unadiferencia de presión entre el lugar por donde entra la corriente y elpunto, calibrable, de m%nima sección del tubo, en donde su parteanc!a final acta como difusor.

DEFINICIÓN

El Tubo de Venturi es un dispositivo $ue origina una prdida depresión al pasar por l un fluido. En esencia, ste es una tuber%a cortarecta, o garganta, entre dos tramos cónicos. &a presión var%a en lapro'imidad de la sección estrec!a= as%, al colocar un manómetro oinstrumento registrador en la garganta se puede medir la ca%da depresión y calcular el caudal instant"neo, o bien, unindola a undepósito carburante, se puede introducir este combustible en lacorriente principal.

&as dimensiones del Tubo de Venturi para medición de caudales, talcomo las estableció >lemens ?ersc!el, son por lo general las $ue

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indica la figura 1. &a entrada es una tuber%a corta recta del mismodi"metro $ue la tuber%a a la cual va unida.

El cono de entrada, $ue forma el "ngulo a 1, conduce por una curvasuave a la garganta de di"metro d1. n largo cono divergente, $uetiene un "ngulo a, restaura la presión y !ace e'pansionar el fluido alpleno di"metro de la tuber%a. El di"metro de la garganta var%a desdeun tercio a tres cuartos del di"metro de la tuber%a.

&a presión $ue precede al cono de entrada se transmite a travs demltiples aberturas a una abertura anular llamada anillopie(omtrico. @e modo an"logo, la presión en la garganta se transmitea otro anillo pie(omtrico. na sola l%nea de presión sale de cadaanillo y se conecta con un manómetro o registrador. En algunosdiseños los anillos pie(omtricos se sustituyen por sencillas unionesde presión $ue conducen a la tuber%a de entrada y a la garganta.

&a principal ventaja del Vnturi estriba en $ue sólo pierde un 10 A 0/de la diferencia de presión entre la entrada y la garganta. Esto seconsigue por el cono divergente $ue desacelera la corriente.

Es importante conocer la relación $ue e'iste entre los distintosdi"metros $ue tiene el tubo, ya $ue dependiendo de los mismos es $uese va a obtener la presión deseada a la entrada y a la salida del mismopara $ue pueda cumplir la función para la cual est" construido.

Esta relación de di"metros y distancias es la base para reali(ar losc"lculos para la construcción de un Tubo de Venturi y con losconocimientos del caudal $ue se desee pasar por l.

@educiendo se puede decir $ue un Tubo de Venturi t%pico consta,como ya se dijo anteriormente, de una admisión cil%ndrica, un conoconvergente, una garganta y un cono divergente. &a entradaconvergente tiene un "ngulo incluido de alrededor de 1B, y el conodivergente de 6B a 8B.

&a finalidad del cono divergente es reducir la prdida global depresión en el medidor= su eliminación no tendr" efecto sobre elcoeficiente de descarga. &a presión se detecta a travs de una serie deagujeros en la admisión y la garganta= estos agujeros conducen a una

c"mara angular, y las dos c"maras est"n conectadas a un sensor dediferencial de presión.

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FUNCIONAMIENTO DE UN TUBO DE VENTURI

En el Tubo de Venturi el flujo desde la tuber%a principal en la sección 1se !ace acelerar a travs de la sección angosta llamada garganta,donde disminuye la presión del fluido. @espus se e'pande el flujo atravs de la porción divergente al mismo di"metro $ue la tuber%aprincipal. En la pared de la tuber%a en la sección 1 y en la pared de lagarganta, a la cual llamaremos sección , se encuentran ubicadosramificadores de presión. Estos se encuentran unidos a los dos ladosde un manómetro diferencial de tal forma $ue la defle'ión ! es unaindicación de la diferencia de presión p1 9 p. #or supuesto, puedenutili(arse otros tipos de medidores de presión diferencial.

&a ecuación de la energ%a y la ecuación de continuidad puedenutili(arse para derivar la relación a travs de la cual podemos calcularla velocidad del flujo. tili(ando las secciones 1 y en la formula como puntos de referencia, podemos escribir las siguientes

ecuacionesC

)1+

Q = A 1v 1 = A v  )+

Estas ecuaciones son v"lidas solamente para fluidos incomprensibles,en el caso de los l%$uidos. #ara el flujo de gases, debemos dar especialatención  con la presión. &a reducción algebraica deγ a la variación del

peso espec%fico las ecuaciones 1 y es como sigueC

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<e pueden llevar a cabo dos simplificaciones en este momento.#rimero, la diferencia de elevación )(1A(+ es muy pe$ueña, aun cuando

el medidor se encuentre instalado en forma vertical. #or lo tanto, sedesprecia este termino. <egundo, el termino ! l es la perdida de laenerg%a del fluido conforme este corre de la sección 1 a la sección .

El valor !l debe determinarse en forma e'perimental. #ero es m"sconveniente modificar la ecuación )-+ eliminando !1 e introduciendoun coeficiente de descarga >C

&a ecuación )7+ puede utili(arse para calcular la velocidad de flujo enla garganta del medidor. <in embargo, usualmente se desea calcular la

 velocidad de flujo del volumen.

#uesto $ue , tenemosC

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El valor del coeficiente > depende del nmero de Deynolds del flujo yde la geometr%a real del medidor. &a siguiente figura muestra unacurva t%pica de > Vs nmero de Deynolds en la tuber%a principal.

&a referencia - recomienda $ue > 0.F87 para un Tubo Vnturifabricado o fundido con las siguientes condicionesC

&a referencia -, y F proporcionan información e'tensa sobre laselección adecuada y la aplicación de los Tubos de Venturi.

&a ecuación )17A+ se utili(a para la bo$uilla de flujo y para el orificio,as% como tambin para el Tubo de Venturi.

 APLICACIONES TECNOLÓGICAS DE UN TUBO DE VENTURI

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El Tubo Vnturi puede tener muc!as aplicaciones entre las cuales sepueden mencionarC

En la Gndustria 3utomotri(C en el carburador del carro, el uso de stese pude observar en lo $ue es la 3limentación de >ombustible.

&os motores re$uieren aire y combustible para funcionar. n litro degasolina necesita apro'imadamente 10.000 litros de aire para$uemarse, y debe e'istir algn mecanismo dosificador $ue permita elingreso de la me(cla al motor en la proporción correcta. 3 esedosificador se le denomina carburador, y se basa en el principio de

 VnturiC al variar el di"metro interior de una tuber%a, se aumenta la velocidad del paso de aire.

. PLACA ORIFICIO

>uando dic!a placa se coloca en forma concntrica dentro de una

tuber%a, esta provoca $ue el flujo se contraiga de repente conforme seapro'ima al orificio y despus se e'pande de repente al di"metro totalde la tuber%a. &a corriente $ue fluye a travs del orificio forma una

 vena contracta y la r"pida velocidad del flujo resulta en unadisminución de presión !acia abajo desde el orificio.

El valor real del coeficiente de descarga > depende de la ubicación delas ramificaciones de presión, igualmente es afectado por las

 variaciones en la geometr%a de la orilla del orificio. El valor de > esmuc!o m"s bajo $ue el del tubo venturi o la bo$uilla de flujo puesto$ue el fluido se fuer(a a reali(ar una contracción repentina seguida de

una e'pansión repentina. 3lgunos tipos de placas orificios son los siguientesC

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&a concntrica sirve para l%$uidos, la e'cntrica para los gases dondelos cambios de presión implican condensación, cuando los fluidoscontienen un alto porcentaje de gases disueltos.

&a gran ventaja de la placa de orificio en comparación con los otroselementos primarios de medición, es $ue debido a la pe$ueñacantidad de material y al tiempo relativamente corto de ma$uinado$ue se re$uiere en su manufactura, su costo llega a sercomparativamente bajo, aparte de $ue es f"cilmente reproducible,f"cil de instalar y desmontar y de $ue se consigue con ella un altogrado de e'actitud. 3dem"s $ue no retiene muc!as part%culassuspendidas en el fluido dentro del orificio.

El uso de la placa de orificio es inadecuado en la medición de fluidoscon sólidos en suspensión pues estas part%culas se pueden acumularen la entrada de la placa., el comportamiento en su uso con fluidos

 viscosos es err"tico pues la placa se calcula para una temperatura y

una viscosidad dada y produce las mayores prdidas de presión encomparación con los otros elementos primarios.

&as mayores desventajas de este medidor son su capacidad limitada yla perdida de carga ocasionada tanto por los residuos del fluido comopor las perdidas de energ%a $ue se producen cuando se forman

 vórtices a la salida del orificio.

-. BOQUILLA O TOBERA DE FLUJO

Es una contracción gradual de la corriente de flujo seguida de una seccióncil%ndrica recta y corta. @ebido a la contracción pareja y gradual, e'iste una

prdida muy pe$ueña. 3 grandes valores de Deynolds )10+ > es superior a 0.FF.&a tobera de flujo, es un instrumento de medición $ue permite medir diferencialde presiones cuando la relación de H, es demasiado alta para la placa orificio,esto es, cuando la velocidad del flujo es muc!o mayor y las prdidas empie(an a!acerse notorias.

&uego, al instalar un medidor de este tipo se logran mediciones muc!o m"se'actas. 3dem"s este tipo de medidor es til para fluidos con muc!as part%culasen suspensión o sedimentos, su forma !idrodin"mica evita $ue sedimentostransportados por el fluido $ueden ad!eridos a la tobera.

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 Boquilla o tobera de flujo.

&a instalación de este medidor re$uiere $ue la tuber%a donde se vaya a medircaudal, este en l%nea recta sin importar la orientación $ue esta tenga.

Recupe!c"#$ %e &! pe'"#$: &a ca%da de presión es proporcional a laprdida de energ%a. &a cuidadosa alineación del tubo Venturi y a e'pansióngradual larga despus de la garganta provoca un muy pe$ueño e'ceso deturbulencia en la corriente de flujo. #or lo tanto, la prdida de energ%a es baja yla recuperación de presión es alta. &a falta de una e'pansión gradual provoca$ue la bo$uilla tenga una recuperación de presión m"s baja, mientras $ue la

correspondiente al orificio es an m"s baja. &a mejor recuperación de presión seobtiene en el tubo de flujo.

(. MEDIDORES DE AREA VARIABLE

(.1. ROT)METRO

El rot"metro es un medidor de "rea variable $ue consta de un tubo transparente$ue se amplia y un medidor de IflotadorI )m"s pesado $ue el l%$uido+ el cual sedespla(a !acia arriba por el flujo ascendente de un fluido en la tuber%a. El tubose encuentra graduado para leer directamente el caudal. &a ranuras en elflotador !ace $ue rote y, por consiguiente, $ue mantenga su posición central enel tubo. Entre mayor sea el caudal, mayor es la altura $ue asume el flotador.

(.(. FLU*OMETRO DE TURBINA 

El fluido provoca $ue el rotor de la turbina gire a una velocidad $ue depende dela velocidad de flujo. >onforme cada una de las aspas de rotor pasa a travs deuna bobina magntica, se genera un pulso de voltaje $ue puede alimentarse deun medidor de frecuencia, un contador electrónico u otro dispositivo similarcuyas lecturas puedan convertirse en velocidad de flujo. Velocidades de flujodesde 0.0 &*min !asta algunos miles de &*min se pueden medir conflu'ómetros de turbina de varios tamaños.

(.+. FLU*OMETRO DE VORTICE

na obstrucción c!ata colocada en la corriente del flujo provoca la creación de vortices y se derrama del cuerpo a una frecuencia $ue es proporcional a la

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 velocidad del flujo. n sensor en el flu'ometro detecta los vortices y genera unaindicación en la lectura del dispositivo medidor.

Esta figura muestra un bos$uejo del fenómeno de derramamiento de vortice. &aforma del cuerpo c!ato, tambin llamada elemento de derramamiento de

 vortice, puede variar de fabricante a fabricante. >onforme el flujo se apro'ima ala cara frontal del elemento de derramamiento, este se divide en dos corrientes.El fluido cerca del cuerpo tiene una velocidad baja en relación con lacorrespondiente en las l%neas de corrientes principales.

&a diferencia en velocidad provoca $ue se generen capas de corte las cualeseventualmente se rompen en vortices en forma alternada sobre los dos lados delelemento de derramamiento. &a frecuencia de los vortices creados esdirectamente proporcional a la velocidad del flujo y, por lo tanto, a la frecuenciadel flujo del volumen.

nos sensores colocados dentro del medidor detectan las variaciones de presiónalrededor de los vortices y generan una señal de voltaje $ue varia a la mismafrecuencia $ue la de derramamiento del vortice. &a señal de salida es tanto uncadena de pulsos de voltaje como una señal analógica de cd )corriente directa+.&os sistemas de instrumentación est"ndar con frecuencia utili(an una señalanalógica $ue varia desde 7 !asta 0 m3 cd )miliamperes de cd+. #ara la salidade pulso el fabricante proporciona un flu'ometro de factorAJ $ue indica lospulsos por unidad de volumen a travs del medidor.

&os medidores de vortice pueden utili(arse en una amplia variedad de fluidosincluyendo l%$uidos sucios y limpios, as% como gases y vapor.

(.,. FLU*OMETROS DE VELOCIDAD

 3lgunos dispositivos disponibles comercialmente miden la velocidad de unfluido en un lugar espec%fico m"s $ue una velocidad promedio.

(.,.1 TUBO PITOT

>uando un fluido en movimiento es obligado a pararse debido a $ue seencuentra un objeto estacionario, se genera una presión mayor $ue la presión dela corriente del fluido. &a magnitud de esta presión incrementada se relacionacon la velocidad del fluido en movimiento. El tubo pitot es un tubo !ueco puestode tal forma $ue los e'tremos abiertos apuntan directamente a la corriente delfluido. &a presión en la punta provoca $ue se soporte una columna del fluido. Elfluido en o dentro de la punta es estacionario o estancado llamado punto deestancamiento.

tili(ando la ecuación de la energ%a para relacionar la presión en el punto deestancamiento con la velocidad de fluidoC si el punto 1 est" en la corriente $uietadelante del tubo y el punto s est" en el punto de estancamiento, entonces,

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p1 presión est"tica en la corriente de fluido principal

p1*γ   cabe(a de presión est"tica

p1 presión de estancamiento o presión total

ps* γ   cabe(a de presión total v1K* g cabe(a de presión de velocidad

<olo se re$uiere la diferencia entre la presión est"tica y la presión deestancamiento para calcular la velocidad, $ue en forma simult"nea se mide conel tubo pitot est"tico.

(.-. FLU*OMETRO ELECTROMAGNÉTICO

<u principio de medida esta basado en la &ey  de :araday, la cual e'presa $ue al

pasar un fluido conductivo a travs de un campo magntico, se produce unafuer(a electromagntica ):.E.;.+, directamente proporcional a la velocidad delmismo, de donde se puede deducir tambin el caudal.

Est" formado por un tubo, revestido interiormente con material aislante. <obredos puntos diametralmente opuestos de la superficie interna se colocan doselectrodos met"licos, entre los cuales se genera la señal elctrica de medida. Enla parte e'terna se colocan los dispositivos para generar el campo magntico, ytodo se recubre de una protección e'terna, con diversos grados de seguridad.

El flujo completamente sin obstrucciones es una de las ventajas de estemedidor. El fluido debe ser ligeramente conductor debido a $ue el medidor

opera bajo el principio de $ue cuando un conductor en movimiento corta uncampo magntico, se induce un voltaje.

&os componentes principales incluyen un tubo con un material no conductor,dos bobinas electromagnticas y dos electrodos, alejados uno del otro,montados a 180L en la pared del tubo. &os electrodos detectan el voltajegenerado en el fluido. #uesto $ue le voltaje generado es directamenteproporcional a la velocidad del fluido, una mayor velocidad de flujo genera un

 voltaje mayor. <u salida es completamente independiente de la temperatura, viscosidad, gravedad espec%fica o turbulencia. &os tamaños e'istentes en elmercado van desde mm !asta varios metros de di"metro.

(.. FLU*OMETRO DE ULTRASONIDO

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>onsta de unas <ondas, $ue trabajan por pares, como emisor y receptor. &aplaca pie(oAcer"mica de una de las sondas es e'citada por un impulso detensión, gener"ndose un impulso ultrasónico $ue se propaga a travs del mediol%$uido a medir, esta señal es recibida en el lado opuesto de la conducción por lasegunda sonda $ue lo transforma en una señal elctrica.

El convertidor de medida determina los tiempos de propagación del sonido ensentido y contrasentido del flujo en un medio l%$uido y calcula su velocidad decirculación a partir de ambos tiempos. M a partir de la velocidad se determina elcaudal $ue adem"s necesita alimentación elctrica.

?ay dos tipos de medidores de flujo por ultrasonidosC

• @2##&EDC ;iden los cambios de frecuencia causados por el flujo dell%$uido. <e colocan dos sensores cada uno a un lado del flujo a medir y seenv%a una señal de frecuencia conocida a travs del l%$uido. <ólidos, burbujas

 y discontinuidades en el l%$uido !ar"n $ue el pulso enviado se refleje, perocomo el l%$uido $ue causa la refle'ión se est" moviendo la frecuencia del

pulso $ue retorna tambin cambia y ese cambio de frecuencia ser"proporcional a la velocidad del l%$uido.

• TDNO<GT2C Tienen transductores colocados a ambos lados del flujo. <uconfiguración es tal $ue las ondas de sonido viajan entre los dispositivos conuna inclinación de 7 grados respecto a la dirección de flujo del l%$uido.

&a velocidad de la señal $ue viaja entre los transductores aumentao disminuye con la dirección de transmisión y con la velocidad dell%$uido $ue est" siendo medido Tendremos dos señales $ue viajanpor el mismo elemento, una a favor de la corriente y otra en contra

de manera $ue las señales no llegan al mismo tiempo a los dosreceptores.

<e puede !allar una relación diferencial del flujo con el tiempotransmitiendo la señal alternativamente en ambas direcciones. &amedida del flujo se reali(a determinando el tiempo $ue tardan lasseñales en viajar por el flujo.

Características

• Temperatura ambiente 0B B

• Temperatura de almacenamiento A0B 10B

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• ?umedad P80/

• Temperatura del l%$uido 0B 10B

• ;"'. presión de cone'ión bar

• &as medidas no se ven afectadas por la presencia de sustancias $u%micas,part%culas contaminantes..

• Tienen un alto rango din"mico

• @iseño compacto y pe$ueño tamaño

• >ostes de instalación y mantenimiento pe$ueños

• &as medidas son independientes de la presión y del l%$uido a medir

• Oo se producen prdidas de presión debido al medidor

• Oo !ay  riesgos de corrosión en un medio agresivo

•  3un$ue el precio no es bajo, sale rentable para aplicaciones en las $ue senecesite gran sensibilidad )flujos corporales+ o en sistemas de alta presión.

• 2peran en un gran rango de temperaturas )A10B a 60B+ )A-0B 180B+

Q-Rdependiendo del sensor y se ofrece la posibilidad de comprar sensores concaracter%sticas especiales para aplicaciones concretas.

• &as medidas son no invasivas )especialmente importantes cuando!ablamos del cuerpo !umano+

• 2frecen una alta fiabilidad y eficiencia

 ANE*OS

Pérdida de presión Exactitud típica en %

Medio - a -/ o( (ull scale

0a*o -1

Muy +a*o - a -2

 3lto -4.2

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No -4.2

No -2

No -1 a -2

FLU*OMETROS COMERCIALES

CONCLUSIONES

• Tener en cuenta $ue los ;edidores de :lujos son dispositivos, el cual

pueden ser utili(ado en muc!as aplicaciones tecnológicas y aplicaciones de la vida diaria, en donde conociendo su funcionamiento y su principio deoperación se puede entender de una manera m"s clara la forma en $ue estenos puede ayudar para solventar o solucionar problemas o situaciones con lascuales son comunes e

• Deconocer $ue con la ayuda de un medidor de flujo se pueden diseñare$uipos para aplicaciones espec%ficas o !acerle mejoras a e$uipos yaconstruidos y $ue estn siendo utili(ados por empresas, en donde se deseemejorar su capacidad de trabajo utili(ando menos consumo de energ%a,menos espacio f%sico y en general muc!os aspectos $ue le puedan disminuir

prdidas o gastos e'cesivos a la empresa en donde estos sean necesarios.

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• El Tubo de Venturi es un dispositivo $ue por medio de cambios depresiones puede crear condiciones adecuadas para la reali(ación deactividades $ue nos mejoren el trabajo diario, como lo son sus aplicacionestecnológicas.

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