Cuando el teorema de Bernoulli es aplicado a un medidor de placa orificio para vapor, la diferencia de presión a través de la placa orificio proporciona la energía cinética del fluido descargado a través del orificio.
Como hemos visto, la velocidad a través del orificio se puede calcular usando la siguiente ecuación:
Sin embargo, el caudal volumétrico es más útil que la velocidad, según la siguiente ecuación:
Sustituimos la ‘u’ de esta última ecuación en la ecuación inicial:
qv = A 2gh
En la práctica, la velocidad real a través del orificio será menor que el valor teórico para la velocidad, debido a las pérdidas por fricción. Esta diferencia entre estas cifras teóricas y reales se conoce como el coeficiente de velocidad (CV).
Además, el área de flujo de la vena contracta será menor que el tamaño del orificio. La relación entre la superficie de la vena contracta y la del orificio se denomina coeficiente de contracción.
El coeficiente de la velocidad y el coeficiente de contracción se pueden combinar para dar un coeficiente de descarga (C) de la instalación. El caudal volumétrico tendrá que tomar en cuenta el coeficiente de descarga (C) como se muestra en la siguiente ecuación:
Se puede simplificar aun más retirando las constantes como muestra la siguiente ecuación:
Esta última ecuación muestra claramente que el caudal volumétrico es proporcional a la raíz cuadrada de la caída de presión.
La definición de C se puede encontrar en la norma ISO 5167-2003: ’Medición del caudal de fluidos mediante dispositivos de presión diferencial intercalados en conductos en carga de sección transversal circular’.
En este sentido, la norma ISO 5167 indica que las ecuaciones para los valores numéricos de C dadas en la Norma ISO 5167 (completa) se basan en datos determinados experimentalmente.
La incertidumbre en el valor de C se puede reducir calibrando el caudal en un laboratorio adecuado.
Ya que estás interesado en el Teorema de Bernoulli aplicado en un medidor de placa orificio para vapor, te invitamos a ver cómo aplicar el Teorema de Bernoulli en caudalímetros de vapor, así como también a saber cómo cuantificar la caída de presión de vapor y su relación con el caudal.
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