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1. Facultad de Estudios Superiores de
Aragón.
Ingeniería mecánica.
Mecánica de Fluidos.
“Mediciones de flujo”
Alumno: Fernández Cano Veronico David Ricardo.
Número de cuenta: 41205778-6.

2. Mediciones de flujo.
Factores para la selección de fluxómetros.
La velocidad de flujo promedio puede convertirse a velocidad de flujo de volumen utilizando:
También se debe de considerar laforma desalida del medidor de flujo, ya que también varía de
forma considerable de un tipo a otro. La indicación puedeser una presión, un nivel de líquido, un
contador mecánico, la posición de un indicador en la corriente del fluido, una señal eléctrica
continua o una serie de pulsos eléctricos. La elección del tipo básico del medidor de fluido y su
sistemade indicación depende de varios factores, algunos de los cuales se analizaran aquí.
Rango.
Los medidoresen el mercado pueden medir desde varios mililitros por segundo para experimentos
precisos en el laboratoriohasta varios de metros cúbicos por segundo parasistemas de irrigación
deagua o agua municipal o sistemas de drenaje. Por ello se debe de conocer el orden de la
magnitud del flujo.
Exactitud requerida.
Se puede proporcionar una exactitud dentro del 15% de flujo real. La mayoría de los medidoresen
el mercado tienen una exactitud del 2% y algunos tienen una exactitudde .5%.
Perdidas de presión.
Los medidores deflujo llevan a cabo la medición estableciendo una restricción o un dispositivo
mecánico en la corriente deflujo, causando así la perdida de energía. Debido a que la construcción
de los distintos medidoreses muy diferente estos proporcionan diversas pérdidas de energía.
Tipo de indicación.
La consideración básica es si el fluido es un líquido o un gas. Otrosfactores importantesson la
viscosidad, la temperatura, la corrosión, la conductividad eléctrica, laclaridad óptica, las
propiedades de lubricación y de homogeneidad. Los desechos y los fluidos multifasicos requieren
medidoresespeciales.
Calibración.
Algunos fabricantes emplean una calibración en forma de grafica o esquema de flujo real contra
otrosque ocupan una indicación de lectura. Estos datosrelacionan el flujo con unavariable de fácil
medición tal como una diferencia de presión o un nivel de fluido.

3. Otrosfactores.
También se debe de tomar en cuenta el tamaño físico del medidor, e costo, el sistema de presión y
la habilidad del operador.
Medidoresde cabeza variable.
Cuando una corriente deflujo se restringe, su presión disminuye por una cantidad que depende de
la velocidad del flujo a través de la restricción. La diferencia de la presión entre los puntos antes y
después de la restricción puede utilizarse para indicar la velocidad de flujo.
Los tipos más comunes de medidores son el tubo de Venturi, la boquilla de flujo, el orificio y el
tubo de flujo.
Tubo de Venturi.
Este medidor reemplaza la medida del gasto por la medida de una diferencia de presiones. El
medidor de Venturi consiste en dos troncos de cono unidos por un tubo y éste a su vez está
conectado a la conducción por otro tubo, este tubo contiene mercurio y constituye un manómetro
diferencial que determina la diferencia de presiones entre esos dos puntos.
Por lo general es una pieza fundida formada por una porción corriente arriba del mismo tamaño
que la tubería, forrada de bronce y provista de un anillo piezométrico para medir la presión
estática; una región cónica convergente; una garganta cilíndrica forrada de bronce y provista de
otro anillo piezométrico; y una sección cónica gradualmente divergente forrada de bronce, la cual
desemboca en una sección cilíndrica del tamaño de la tubería. Un manómetro diferencial está
conectado a los dos anillos piezométricos. Para obtener resultados adecuados el
medidor Venturi debe ser precedido al menos por una longitud de 10 diámetros de tubería recta.
En el flujo de la tubería a la garganta la velocidad aumenta mucho y la presión disminuye en forma
correspondiente. Se demuestra que la magnitud de la descarga para flujo incompresible es función
de la lectura del manómetro.
Las presiones en la sección la corriente arriba y en la garganta son presiones reales y las
velocidades de la ecuación de Bernoulli son velocidades teóricas. Si se consideran pérdidas en la

4. ecuación de energía entonces las velocidades serán reales.
Q = K ( 12.6 h – Hf )1/2
K = SE [ 2 g / (( dE / dG )4 – 1)]1/2
SE = 0.7854 * dE2
dG = Diámetro en la garganta
dE = Diámetro en la tubería de conducción
h = Diferencia de nivel en el manómetro
Hf = Pérdidas por frotamiento
Hay que tener en cuenta que el líquido manométrico es el mercurio. Esta ecuación se trabaja para
flujo incompresible. La descarga depende de la diferencia manométrica sin importar la orientación
del medidor de Venturi; no es relevante si el medidor está colocado horizontal, vertical o
inclinado.
Boquilla deflujo.
La boquilla deflujo es una contracción gradual de la corriente deflujoseguida de una sección
cilíndrica recta. A valores grandes del número de Reynolds C es superior a .99 C valores bajos la
expansión repentina fuera de la garganta de boquilla provoca una pérdida de energía mayor y un
valor de C más bajo orificio.

5. Orificio.
Una placa plana con un orificiode
orilla en ángulo se conoce en el
nombre de orificio. La corriente
que fluye a través del orificio forma
una vena continua y la rápida
velocidad del flujo resulta en una
disminución de presión hacia
abajodesde el orificio.
Los ramificadoresde presión
permiten la medición de la presión
diferencial a través del medidor, la
cual está relacionada con la velocidad de flujo de volumen por medio de una ecuación.
Tubos de flujo.
Son medidores de flujo de cabeza variable
modificados y patentados. Estos pueden
usarse en lugar del tubo de Venturi, de
boquilla y de orificio, ya que los tubos de flujo
tienen menor pérdida de presión.
Recuperación de presión.
En los medidores de cabeza variable, la corriente de flujo se expande hacia atrás del diámetro de
la tubería principal después de pasar la restricción. Y la diferencia puede evaluarse considerando la
ecuación de la energía.
La caída de presión es proporcional a la perdida de energía. La alineación del tubo de Venturi y la
expansión gradual larga después de la garganta provoca un muy pequeño exceso de turbulencia
en la corriente de flujo. Por lo tanto la pérdida de energía es baja y la recuperación de la presión es
alta.

6. Medidores de área variable.
El fluido corre hacia arriba atreves de un tubo libre que tiene una ramificación en el interior. Un
flotador está suspendido en el fluido que corre en una posición proporcional a la velocidad de
flujo. Las fuerzas hacia arriba debido al arrastre dinámico del fluido sobre el flotador y la boya
solamente equilibran el peso del flotador. El rotámetro es un tipo común de flotador de área
variable.
La posición del flotador se mide en una escala calibrada la cual esta graduada en unidades de
velocidad de flujo de volumen o velocidad de flujo de peso.
Fluxómetro de turbina.
Provoca que el rotor de la turbina gire a una velocidad que
depende de la velocidad de flujo. Conforme cada una de las aspas
del rotor pasa a través de una bobina magnética, se genera un
pulso de voltaje que puede alimentarse de un medidor de
frecuencia, o un contador electrónico cuyas lecturas pueden
convertirse en velocidad de flujo.
Fluxómetro de vórtice.
En este una obstrucción en la corriente de flujo provoca la creación de vórtices y su derrama en el
cuerpo de la frecuencia que es proporcional a la velocidad de flujo. Un sensor en el fluxómetro
detecta los vórtices y genera una indicación en la lectura.
Fluxómetro magnético.
Una de sus ventajas es que funciona completamente sin obstrucciones
en la corriente de fluido. El fluido debe de ser ligeramente conductor
debido a que cuando un conductor en movimiento corta un campo
magnético se induce un voltaje. Los electrodos detectan el voltaje
generado en el fluido. Este voltaje es directamente proporcional a la
velocidad del fluido. Su salida es completamente independiente de la
temperatura, la viscosidad, la gravedad específica o turbulencia.
Medición de flujo de masa.
Los fluidos de dos fases tales como el vapor pueden ser difíciles de medir en forma precisa si la
temperatura o la presión varían lo suficiente para provocar cambios significativos en la cantidad
de líquido y vapor en la corriente.
La velocidad de flujo de masa seria:

7. Uno de los medidores de flujo se llama tubo de flujo de masa Coriolis. Una aceleración Coriolis
(yuna fuerza Coriolis correspondiente) se generara y es proporcional a la masa del fluido que corre
a través de los tubos. Unos sensores montados cerca de los manejadores detectan la fuerza
Coriolis y transmiten una señal que puede relacionarse con la velocidad de flujo de masa
verdadera a través del medidor. La exactitud de este dispositivo se a reportado en .2% de la
velocidad.
Sondas de velocidad.
Miden la velocidad de un fluido.
Tubo de Pitot.
Es un tubo hueco puesto de tal forma que los extremos abiertos apuntan directamente a la
corriente de flujo. La presión en la punta provoca que se soporte una columna de fluido. El fluido
dentro de la columna es estacionario y a este punto se le llama punto de estancamiento.
Se utiliza la ecuación de la energía para relacionar la presión en el punto de estancamiento con la
velocidad del fluido.
Anemómetro de copa.
La velocidad del aire se mide con anemómetro de copa. El
aire en movimiento choca con las copas abiertas
provocando la rotación de las flecha sobre las que estas se
encuentran montadas, y la velocidad dela flecha es
proporcional a la velocidad del aire.
Anemómetro de alambre caliente.
Este tipo de sonda de velocidad emplea un alambre muy delegado, aproximadamente de 12
micrómetros de diámetro, a través del cual pasa una corriente eléctrica. El alambre está
suspendido sobre 2 soportes e insertado dentro de la corriente del fluido. El alambre tiende a

8. calentarse debido a la corriente que fluye en él, pero se enfría por transferencia de calor por
convección hacia la corriente de fluido en movimiento. La medición electrónica del cambio de la
resistencia puede relacionarse con la velocidad de flujo.
Adquisición y procesamiento de datos basados en computadora.
La mayoría de los fluxómetros generan una señal eléctrica que es proporcional a la velocidad de
flujo. La señal es tanto un voltaje analógico que varía con la velocidad o una frecuencia pulsada
que puede contarse en forma electrónica.
Las computadoras pueden totalizar la velocidad de flujo de fluido en un periodo para determinar
la cantidad total de fluido transferido a un lugar determinado.
Medición de flujo en canal abierto.
Los canales abiertos se clasifican en vertederos y resbaladeros. Cada uno de ellos provoca que
cambie la corriente, lo cual a su vez cambia el nivel de la superficie del fluido.
Vertederos.
Es una barrera o presa colocada en el canal para que el fluido se mantenga detrás del vertedero y
después caiga a través de una ranura cortada en la cara del vertedero. Dos geometrías de las
ranuras son la rectangular y la triangular.
La ecuación teórica de descarga sobre un vertedero de ranura rectangular es
Donde L es la longitud de la cresta entre los lados de la ranura y H es la cabeza sobre la cresta. La
descarga real se calcula con la formula
Donde C es el coeficiente de descarga.
La ecuación teórica para un vertedero triangular es:
Donde a es el ángulo incluido total entre los lados de la ranura.
Resbaladeros.
Los resbaladeros de flujo crítico son contracciones en la corriente que causan que el flujo llegue a
su profundidad crítica dentro de la estructura.

9. Un tipo de resbaladero de flujo ampliamente utilizado es el resbaladero de Parshall. La descarga
depende del ancho de la garganta y de la cabeza que se mide en un lugar específico a lo largo de la
sección convergente del resbaladero.