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 N º 1 resistencias del circuito. Según Bernoulli, se tiene: E 1 = E 4 (cuando no existen perdidas), siendo E 1 = energía en punto 1 E 1 = energía en punto 4 Para un caso real tendremos: E 1 - perdidas (hr) = E 4 o sea E 1 = E 4 + hr Pero hr = RQ 2 luego la ecuación quedara, según Novitsky (5): E 1 = E 4 + RQ 2 Si tenemos en cuenta que , la ecuación se transforma en: = + RQ 2 Ahora como el circuito está montado sobre una superficie plana, entonces z 1 = z 4 debido a que las alturas son iguales, la ecuación se reduce a: H 1 = H 4 + RQ 2 luego H 1 - H 4 = RQ 2

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Page 1: Reparticion Del Caudal de Aire en Un Circuito en Paralelo

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

Page 2: Reparticion Del Caudal de Aire en Un Circuito en Paralelo

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

Page 3: Reparticion Del Caudal de Aire en Un Circuito en Paralelo

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

Page 4: Reparticion Del Caudal de Aire en Un Circuito en Paralelo

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

Page 5: Reparticion Del Caudal de Aire en Un Circuito en Paralelo

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

Page 6: Reparticion Del Caudal de Aire en Un Circuito en Paralelo

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

Page 7: Reparticion Del Caudal de Aire en Un Circuito en Paralelo

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

Page 8: Reparticion Del Caudal de Aire en Un Circuito en Paralelo

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

Page 9: Reparticion Del Caudal de Aire en Un Circuito en Paralelo

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