reparticion del caudal de aire en un circuito en paralelo
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1.3.1.2 principios físicos- formulas y conexiones para medir presión, prueba
Peso específico del aire- velocidad del aire- caudal
Para determinar el peso específico del aire, la velocidad y el caudal se sigue en el
mismo sistema descrito en el numeral 1.3.1.1.
RESISTENCIA DEL CIRCUITO:
FIGURA Nº 1 resistencias del circuito.
Según Bernoulli, se tiene:
E1= E4 (cuando no existen perdidas), siendo
E1= energía en punto 1
E1= energía en punto 4
Para un caso real tendremos:
E1- perdidas (hr) = E4 o sea E1= E4 + hr
Pero hr = RQ2 luego la ecuación quedara, según Novitsky (5):
E1= E4+ RQ2
Si tenemos en cuenta que
, la ecuación se transforma en:
=
+ RQ2
Ahora como el circuito está montado sobre una superficie plana, entonces z1=
z4 debido a que las alturas son iguales, la ecuación se reduce a:
H1= H4+ RQ2 luego H1- H4= RQ2
De dónde tenemos que:
=
=
=
H1- H4, viene dado en mm col H2O (kg/m2)
Q viene dado en m3/seg
R quedaría en weisbach (wb) (kg*m-8 *seg2)
WEISBACH= kg m-8*seg
REPARTICION DEL CAUDAL DE AIRE EN UN CIRCUITO EN
PARALELO
FIGURA Nº 2 Repartición del caudal de aire en un circuito paralelo
OBJETIVOS
1. Evaluar el caudal de aire que circula por los ramales de bifurcación, punto 2
y punto 3, del montaje demostrado que QT=Q2+Q3=Q4. Cuando no hay
perdidas de flujo.
2. Medir variaciones de caudal cuando se modifica la resistencia de uno de los
ramales.
3. Medir la resistencia de los circuitos dentro de los puntos 1 y 4.
EQUIPO Y MATERIALES
1. Ventilador 2. Bifurcaciones metálicas 1. Sicrómetro
4. Manómetros 4. Tubos pitot y manqueras 5. Puertas de regulación
1. Difusor 1. fluxómetro
PROCEDIMIENTO
1. Montar el circuito propuesto sin puertas de regulación.
2. Tomar la medida de la presión dinámica promedio en los puntos 1,2,3 y 4
3. Medir las secciones de ducto en los puntos 1,2,3 y 4
4. Tomar la medida de diferencia de presión estática entre los puntos 5 y 6, 7
y 8, 1 y 4.
5. Montar la puerta de regulación de mayor sección entre los puntos 5 y 6 del
montaje.
6. Realizar nuevamente los numerales 2, 3 y 4.
7. Retirar puerta de regulación del numeral 5 y montar una de menor sección.
8. Realizar numerales 2, 3 y 4.
9. Continuar colocando las puertas de regulación de mayor a menor sección
así como la ejecución de los numerales 2,3 y 4.
HOJA DE CALCULOS DE LA PRUEBA N°2
TEMPERATURA HUMEDAD: 15° C
TEMPERATURA SECA: 19°C
DE LA TABLA 1: Humedad relativa = 64%
DE LA TABLA 2: Tensión de vapor = 16.346 mm col H2O
PRESION BAROMETRICA
(
)5.255
h = 2500 m
T = 19 + 273 = 292 °K
(
)5.255 = 554.52 mm col H
2O
PESO ESPECÍFICO DEL AIRE
W =
Pb = 554.52 mm col H2O
0.64
Ps = 16. 346 mm col H2O
W =
W= 0.877 Kg /
VELOCIDAD DEL AIRE
Punto 1
Hd = 47 mm col H2O V
1 = √
V1 = 32.43 m/sg
Q = V1 * S Q1 = 32.43 * 0.014 Q
1= 0.454
Punto 2
Hd = 12 mm col H2O V2 = √
V2 = 16.38 m/sg
Q = V2 * S Q
2 = 16.38 * 0.014 Q
2= 0.229 m3/seg
Punto 3
Hd = 12 mm col H2O V3 = √
V3= 16.38 m/sg
Q = V3 * S Q
3 = 16.38 * 0.014 Q
3= 0.229
Punto 4
Hd = 47 mm col H2O V4
= √
V4= 32.43 m/sg
Q = V4 * S Q
4 = 32.43 * 0.014 Q
4= 0.454 m3/seg
RESISTENCIAS
TRAMO 5-6 R=
H5 – H6 = 18 – 16 = 2 mm col H2O Q = 0.229 m3/seg R =
TRAMO 7-8 R=
H7 – H8 = 18 – 16 = 2 mm col H2O Q = 0.229 m3/seg R =
TRAMO 1-4 R=
H1 – H4 = 2 – (-20) = 22 mm col H2O Q = 0.454 m3/seg R =
DIAFRAGMA
VELOCIDAD DEL AIRE
Punto 1
Hd = 41 mm col H2O V1 = √
V1 = 30.28 m/sg
Q = V1 * S Q
1 = 30.28* 0.014 Q
1= 0. 424 m3/seg
Punto 2
Hd = 13 mm col H2O V2 = √
V2 = 17.05 m/sg
Q = V2 * S Q2
= 17.05* 0.014 Q2= 0.239 m3/seg
Punto 3
Hd = 7 mm col H2O V3 = √
V3 = 12.51 m/sg
Q = V3 * S Q
3 = 12.51* 0.014 Q
3= 0.175 m3/seg
Punto 4
Hd = 41mm col H2O V4 = √
V4= 38.28 m/sg
Q = V4 * S Q
3 = 38.28* 0.014 Q
3= 0.424 m3/seg
RESISTENCIAS
TRAMO 5-6 R=
H5 – H
6 = 23-16 = 7 mm col H2O Q = 0.175 m3/seg R =
TRAMO 7-8 R=
H7 – H
8 = 17 – 10 = 7 mm col H2O Q = 0.239 m3/seg R =
TRAMO 1-4 R=
H1
– H4
= 7– (-18) = 25 mm col H2O Q = 0.424 m3/seg R =
DIAFRAGMA
VELOCIDAD DEL AIRE
Punto 1
Hd = 40 mm col H2O V1
= √
V1 = 29.91 m/sg
Q = V1 * S Q
1 = 29.91* 0.014 Q
1= 0. 419 m3/seg
Punto 2
Hd = 17 mm col H2O V2
= √
V2 = 19.50 m/sg
Q = V2 * S Q
2 = 19.50* 0.014 Q
2= 0.273 m3/seg
Punto 3
Hd = 4 mm col H2O V3 = √
V3 = 9.46 m/sg
Q = V3 * S Q
3 = 9.46* 0.014 Q
3= 0.132 m3/seg
Punto 4
Hd = 40 mm col H2O V4 = √
V4= 29.91 m/sg
Q = V4 * S Q
4 = 29.91* 0.014 Q4= 0.419 m3/seg
RESISTENCIAS
TRAMO 5-6 R=
H5
– H6 = 24-11 = 13 mm col H2O Q = 0.132 m3/seg R =
TRAMO 7-8 R=
H7
– H8 = 15 – 6 = 9 mm col H2O Q = 0.273 m3/seg R =
TRAMO 1-4 R=
H1 – H
4 = 9– (-20) = 29 mm col H
2O Q = 0.419 m3/seg R =
DIAFRAGMA
VELOCIDAD DEL AIRE
Punto 1
Hd = 39 mm col H2O V1 = √
V1 = 29.54 m/sg
Q = V1 * S Q
1 = 29.54* 0.014 Q
1= 0. 414 m3/seg
Punto 2
Hd = 21 mm col H2O V2 = √
V2 = 21.68 m/sg
Q = V2 * S Q
2 = 21.68* 0.014 Q
2= 0.304 m3/seg
Punto 3
Hd = 2 mm col H2O V
3 = √
V3
= 6.69 m/sg
Q = V3 * S Q
3 = 6.69* 0.014 Q
3= 0.094 m3/seg
Punto 4
Hd = 39 mm col H2O V4 = √
V4= 29.54 m/sg
Q = V4
* S Q4 = 29.54* 0.014 Q
4= 0.414 m3/seg
RESISTENCIAS
TRAMO 5-6 R=
H5 – H
6 = 25 - 6 = 19 mm col H2O Q = 0.094 m3/seg R =
TRAMO 7-8 R=
H7 – H
8 = 14 – 2 = 12 mm col H2O Q = 0.304 m3/seg R =
TRAMO 1-4 R=
H1 – H
4=11.5– (-18) = 29.5 mm col H2O Q=0.414 m3/seg R=
DIAFRAGMA
VELOCIDAD DEL AIRE
Punto 1
Hd = 37 mm col H2O V1 = √
V1 = 28.77 m/sg
Q = V1 * S Q
1 = 28.77* 0.014 Q
1= 0. 403 m3/seg
Punto 2
Hd = 22 mm col H2O V2 = √
V2 = 22.19 m/sg
Q = V2 * S Q
2 = 22.19* 0.014 Q
2= 0.317 m3/seg
Punto 3
Hd = 1.5 mm col H2O V3 = √
V3 = 5.79 m/sg
Q = V3* S Q
3 = 5.79* 0.014 Q
3= 0.081 m3/seg
Punto 4
Hd = 37 mm col H2O V4 = √
V4= 28.77 m/sg
Q = V4 * S Q
4 = 28.77* 0.014 Q
4= 0.403 m3/seg
RESISTENCIAS
TRAMO 5-6 R=
H5 – H6 = 26 - 2 = 24 mm col H2O Q = 0.081 m3/seg R =
TRAMO 7-8 R=
H7–H
8=11.5 – (-3) = 14.5 mm col H2O Q = 0.317m3 /sg R =
TRAMO 1-4 R=
H1
– H4=13– (-17) = 30 mm col H
2O Q=0.403 / sg R=
CONEXIONES
PRESION DINAMICA (observar numeral 1.3.1.1 conexión presión).
DIFERENCIA DE PRESION ESTATICA
FIGURA Nº 3. Diferencia de presión estática en los puntos 1 y 4