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La mecánica de fluidos siempre habla del “principio de estrangulamiento”: cuando un fluido pasa a través de un elemento que obstaculiza su flujo, se produce un fenómeno de estrangulamiento. Pero, según la ecuación de continuidad, el caudal del fluido es el mismo en cualquier sección del tubo. Entonces, ¿cómo se puede entender el término “estrangulamiento”? :lol
Lo que se reduce no es el caudal, sino la velocidad del flujo: lol
La restricción consiste en cambiar la velocidad de flujo del fluido...
Esta pregunta del autor también me ha molestado durante mucho tiempo; de verdad, es bastante complicada. Entiendo que la función de la válvula de restricción es, sin duda, controlar el caudal del fluido. De lo contrario, ¿por qué disminuiría el caudal detrás de la válvula cuando esta se cierra? Tras la restricción, el caudal disminuye. Según la ecuación de continuidad, el caudal antes del elemento de restricción también disminuye (debido a que la velocidad del flujo disminuye), y este valor es igual al caudal después de la restricción.
Con una corriente constante, también es fácil entender la teoría de la modificación de la velocidad del flujo. Entonces, si la velocidad del flujo cambia, ¿acaso la presión y la temperatura también cambiarán en consecuencia?
La sección corresponde tanto al caudal como a la velocidad del flujo. De lo contrario, ¿cómo podría FV controlar el flujo?
Breve análisis de las diferencias entre las placas de estrangulamiento y las placas de limitación del flujo. I. Placas de estrangulamiento: El dispositivo de estrangulamiento formado por placas de este tipo es un componente utilizado en los sistemas de medición de caudal por diferencia de presión. Está compuesto por placas de estrangulamiento, dispositivos para la medición de la presión, secciones rectas antes y después de las placas, así como bridas de conexión. En combinación con un transmisor de diferencia de presión, se puede medir el caudal de diversos líquidos, gases y vapores homogéneos y monofásicos que fluyen por las tuberías. Estándares de fabricación: GB2624-93, ISO5167-91. Principio de medición: Cuando el fluido que llena el tubo fluye a través de la placa de orificio, se produce una contracción local; esto hace que el flujo se concentre y la velocidad del flujo aumente, mientras que la presión estática disminuye. De este modo, se genera una diferencia de presión estática antes y después de la placa de orificio. Esta diferencia de presión está relacionada con el caudal: cuanto mayor es el caudal, mayor es la diferencia de presión. A través de la tubería de transmisión de presión, la señal de diferencia de presión se envía al transmisor de diferencia de presión, donde se convierte en una señal estándar de 4–20 mA.DC. A través del indicador de caudal, se puede visualizar el caudal instantáneo y acumulado dentro de la tubería. Existen tres métodos comunes para tomar la presión en los dispositivos de placa de estrangulamiento: toma de presión por conexión en ángulo (cámara anular, perforación) y toma de presión por brida. II. Placa de control de caudal: La placa de control de caudal se coloca dentro de la tubería para limitar el flujo del fluido o reducir su presión. Las placas de control de caudal se utilizan en los siguientes casos: 1. Cuando el material a procesar necesita que se reduzca su presión, y no se exige una alta precisión. 2. Cuando es necesario un gran descenso de presión aguas arriba y aguas abajo de la válvula en las tuberías, para reducir la erosión que sufre la válvula debido al flujo del fluido, se puede colocar una placa orificular en serie aguas arriba de la válvula, siempre y cuando la restricción del flujo mediante dicha placa no genere fase gaseosa. 3. Lugares en los que el fluido necesita un caudal bajo y un flujo continuo, como las tuberías de enjuague de las bombas, las tuberías de derivación de las bombas de reserva (tuberías de protección contra caudales bajos), las tuberías para toma de muestras para análisis, etc. 4. Lugares en los que es necesario reducir la presión para disminuir el ruido o el desgaste, como en los sistemas de purga.
Restricción de flujo: ¿Se puede determinar si hay o no un dispositivo de restricción de flujo? Si lo hay, la resistencia es menor y el caudal es mayor.
Sigo pensando que es un poco complicado. Sí, si se reduce la apertura de la válvula, el caudal seguramente disminuirá. ¿Eso no contradice la ecuación de continuidad?
En un sistema de tuberías, cuando las válvulas se cierran, se produce una restricción en el flujo; por lo tanto, la cantidad de fluido que fluye disminuye. Pero, ¿no esto contradice la ecuación de continuidad? :lol
Este mensaje fue editado por última vez por zxg.wylton el 4 de mayo de 2017, a las 21:14. Se trata de una sección relacionada con los instrumentos de medición; seguramente todos han estudiado los principios de la electricidad. Si se considera al elemento de restricción como una resistencia conectada en serie en el circuito, resulta fácil de entender: si la tensión permanece constante, al conectar una resistencia en serie, la corriente (es decir, el caudal) disminuye. Pero si se aumenta la tensión (la presión del medio), también es posible mantener constante la corriente (el caudal). Hay voltaje en ambos extremos de la resistencia; midiendo ese voltaje (diferencia de potencial) se puede determinar la corriente (caudal). La resistencia debe ser lineal para que exista una relación con la corriente. De manera similar, en el caso de las placas de orificio, también es necesario que haya una relación lineal entre la raíz cuadrada de la diferencia de presión y el caudal, a fin de poder medir este último. Por supuesto, las placas de orificio no son tan atractivas como la resistencia; la medición de la corriente mediante la caída de voltaje suele ser lineal en la mayoría de las aplicaciones. Después de todo, la circulación de electrones y la circulación de fluidos son muy diferentes.
¿Todavía no lo entiendes? Es demasiado complicado
Esto realmente no es contradictorio, ni es tan difícil de entender, ¿verdad? Al cerrar la válvula, el caudal disminuye, sin duda alguna. Además, el caudal disminuye tanto delante como detrás de la válvula, es decir, en todo el sistema de tuberías; no es que solo disminuya el caudal detrás de la válvula. De hecho, como ya dijeron antes, es porque cambió la velocidad del flujo. Se puede hacer una analogía así: al ajustar la resistencia regulable en un circuito de corriente continua, se puede cambiar el valor de la corriente que fluye por él. Pero no es solo el valor de la corriente en esa resistencia lo que cambia, ¿verdad? En realidad, cambia la corriente en todo el circuito, ¿no es así? Entonces, ¿no ocurre lo mismo al ajustar la apertura de las válvulas en las tuberías? Así, ¿no contradice la ecuación de continuidad? En realidad, al ajustar la apertura de las válvulas en las tuberías, lo que se modifica es la resistencia al flujo de dichas válvulas (algo similar a cómo se modifica el valor de la resistencia en un circuito de corriente continua). Al mismo tiempo, también se modifica la resistencia al flujo de toda la red de tuberías (lo cual es similar a modificar el valor de la resistencia en todo el circuito). Como resultado, surge un nuevo valor de caudal correspondiente (no es difícil entender esto si se ha estudiado la ley de Ohm).
La válvula se cerró parcialmente, lo que modificó el caudal en toda la tubería y estableció una nueva relación de equilibrio. ¿La placa de estrangulamiento utilizada en los medidores de caudal por diferencia de presión solo modifica la velocidad del flujo y la sección transversal, sin afectar al caudal total del sistema de tuberías? En este caso, ¿por qué no se puede considerar que tener la válvula cerrada parcialmente es lo mismo que utilizar una placa de estrangulamiento? Al fin y al cabo, en ambos casos se modifica la sección transversal, ¿no es así? Si son equivalentes, entonces surge una contradicción; es algo que no se entiende aquí, ¡es confuso! :lol ¡Gracias!
Este mensaje fue editado por última vez por cqdfwy el 16-5-2017 a las 09:47. “¿Por qué no se puede considerar que el estado en el que la válvula está cerrada parcialmente es equivalente al de una placa de estrangulamiento?” De hecho, si lo pensamos de otra manera, podemos considerar la placa de estrangulamiento como algo similar a una válvula en posición cerrada. La placa de estrangulamiento también actúa como un elemento que obstaculiza el flujo de fluido en un conducto; su resistencia al flujo es baja y constante, a diferencia de las válvulas, cuya resistencia al flujo puede cambiar significativamente según el grado de apertura de la misma. La cantidad de fluido que fluye por el conducto con o sin placa de estrangulamiento es diferente (la resistencia al flujo causada por la placa es muy baja, por lo que el caudal no cambia mucho). Como usted dijo, se establecerá una nueva relación de equilibrio. Por supuesto, en un conducto en el que se ha instalado una placa de restricción o en el que la apertura de la válvula está fija, el caudal del fluido a través de dicha placa (o válvula) es, de hecho, constante en todo el conducto. Esto no contradice la ecuación de continuidad; el caudal que fluye por un conducto es siempre el mismo, sin posibilidad de aumentar o disminuir. Debido a que el área de sección transversal es diferente en cada posición (sección transversal), la velocidad del flujo también es diferente en todas las partes de la tubería.
Gracias por la explicación paciente, me ha sido de gran ayuda :)