Tubo de Pitot

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INDICE Pág. 1.

Dedicatoria…………………………………...............................

2.

…………………..……... 2 Introducción……………………………………………….............................

3.

.......……... 3 Tubo de pitot……………………………………......................……...

4.

…….....................4 Tubo de pitot en canal abierto............................

5.

………………………………..……6 Tubo de pitot en una tuberia......................................................….

6.

….….... 8 Aplicaciones......................................................................................

7.

...........9 Inventor.............................................................................................

8.

..........9 Tipos de tubo de

9.

pitot................................................................................10 Conclusiones

10.

……………………………………………….................................………. 10 Referencias Bibliográficas………………………………………............ …………….….. 11

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DEDICATORIA Primeramente a Dios por haberme permitido llegar hasta este punto y haberme dado salud, A mi madre por haberme apoyado en todo momento, por sus consejos, sus valores, por la motivación constante que me ha permitido ser una persona de bien, A mi profesor por su gran apoyo y motivación en el curso.

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Introducción La carrera de ingeniería en energía es una rama muy amplia; en la actualidad realiza todo tipo de proyectos los cuales incluyen toda clase de conocimientos, que se adquieren a lo largo de la carrera; uno de los conocimientos más grandes que debemos adquirir son la mecánica de fluidos, esta rama es necesaria para todo tipo de proyectos. El tubo de Pitot es quizá la forma más antigua de medir la presión diferencial y también conocer la velocidad de circulación de un fluido en una tubería. Consiste en un pequeño tubo con la entrada orientada en contra del sentido dela corriente del fluido. La velocidad del fluido en la entrada del tubo se hace nula, al ser un punto de estancamiento, convirtiendo su energía cinética en energía de presión, lo que da lugar a un aumento de presión dentro del tubo de Pitot. El presente informe tiene como objetivo principal, aprender y analizar de forma clara el tubo de pitot, con el fin de poder aplicar dichos conocimientos en la carrera de ingeniería en energía.

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TUBO DE PITOT El tubo Pitot es un instrumento que permite medir el flujo, es uno de los medidores más exactos para medir la velocidad de un fluido dentro de una tubería, su instalación consiste en un simple proceso de ponerlo en un pequeño agujero taladrado en la tubería, el tubo Pitot tiene sección circular y generalmente doblado en L. Consiste en un tubo de pequeño diámetro con una abertura delantera, que se dispone contra una corriente o flujo de forma que su eje central se encuentre en paralelo con respecto a la dirección de la corriente para que la corriente choque de forma frontal en el orificio del tubo.

Es utilizado para la medición del caudal, está constituido por dos tubos que detectan la presión en dos puntos distintos de la tubería. Pueden montarse por separado o agrupados dentro de un alojamiento, formando un dispositivo único. Uno de los tubos mide la presión de impacto en un punto de la vena. el otro mide únicamente la presión estática, generalmente mediante un orificio practicado en la pared de la conducción. Un tubo de pitot mide dos presiones simultáneamente, la presión de impacto (pt) y presión estática (ps). La unidad para medir la presión de impacto es un tubo con el extremo doblado en ángulo recto hacia la dirección del flujo. El extremo del tubo que mide presión estática es cerrado pero tiene una pequeña ranura de un lado. Los tubos se pueden

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montar separados o en una sola unidad. En la figura siguiente se muestra un esquema del tubo pitot.

La ecuación de Bernoulli nos muestra:

La presión diferencial medida a través del tubo pitot puede calcularse utilizando la ecuación de Bernoulli, y resulta ser proporcional al cuadrado de la velocidad del fluido

El tubo de Pitot se utiliza para medir presión total o de oclusión al tiempo que se mide la estática. Resolviendo la ecuación de Bernoulli obtenemos la velocidad del flujo.

Cambios en los perfiles de velocidad del flujo pueden causar errores significativos. Por esta razón los tubos pitot se utilizan se utilizan principalmente para medir presiones de gases, ya que en este caso, los cambios en la velocidad del flujo no representan un inconveniente serio. Partículas que pueda tener el flujo.

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Las aplicaciones de los tubos de pitot están muy limitadas en la industria, dada la facilidad con que se obstruyen por la presencia de cuerpos extraños en el fluido a medir. En general, se utilizan en tuberías de gran diámetro, con fluidos limpios, principalmente gases y vapores. Su precisión depende de la distribución de las velocidades y generan presiones diferenciales muy bajas que resultan difíciles de medir. TUBO DE PITOT EN CANAL ABIERTO:

En el punto 1 de la figura, la energía total referida a la unidad de peso es igual:

En el punto 2 en la entrada del tubo de Pitot, una partícula que estaba en el punto 1 desacelera hasta la velocidad nula, entonces una energía referida a la unidad de peso es igual:

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Debido a una proximidad entre los dos puntos, podemos considerar que no hay disipación de energía esto es, la energía total referida a la unidad de peso son iguales en los puntos 1 y 2

Una presión estática efectiva esta dada por la altura de la columna de fluido por encima de la línea de elevación z es decir h1. Una presión total efectiva P2 (de estancamiento) está dada por la altura h2.

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Así que al leer la altura de la columna de líquido en el tubo de Pitot por encima de la superficie libre se puede obtener la velocidad de flujo en la cota z.

TUBO DE PITOT EN UNA TUBERIA:

La ecuación de Bernoulli aplicada entre los puntos 1 y 2

Siendo la ecuación del manómetro diferencial (tubo de pitot).

Entonces 1 y 2 vemos que:

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APLICACIONES DEL TUBO DE PITOT: Los manómetros de tubo de Pitot es un instrumento elemental para la medición de velocidades de flujo de gases o de aire en canales. Los manómetros de tubo de Pitot son una derivación de los clásicos tubos Prandtl, una combinación de tubo de Pitot para medir la presión total y una sonda de medición de la presión estática. Estrechamente relacionados con los manómetros surgen los anemómetro para medir velocidades de flujo. La ventaja de los manómetros de tubo de Pitot frente a otros métodos de medición consiste en el hecho de que un orificio relativamente pequeño sobre la pared del canal en las zonas más importantes del recorrido es suficiente para realizar en cualquier momento una medición rápida de la velocidad de flujo. Además, podrá utilizarlos a altas temperaturas y a velocidades de flujo muy elevadas (hasta 120 m/s dependiendo del modelo). Un tubo de Pitot opera según las bases de la dinámica de fluidos y es un ejemplo clásico para la aplicación práctica de las ecuaciones de Bernoulli. Un tubo de remanso es un tubo abierto en la parte delantera que se dispone contra una corriente de forma que su eje central se encuentre en paralelo con respecto a la dirección de la corriente para que la corriente choque de forma frontal en el orificio del tubo. La parte trasera se fija a un manómetro. INVENTOR: El tubo de Pitot, inventado por el ingeniero y físico francés Henri Pitot en el año 1793 Henri Pitot fue el primero en medir la rapidez del agua en el río Sena utilizando el tubo pitot, aparato de su invención que más adelante se adaptó a los aviones para medir su rapidez en al aire. Así este hombre hizo un gran invento para los estudios de la presión

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TIPOS DE TUBOS: Son tres:

CONCLUCIONES:  Puedo concluir esta disertación diciendo que este invento es muy importante para los estudios de presión de distintos líquidos o gases y que Henri pitot fue un gran inventor y un gran innovador al crear este instrumento de medición.

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BIBLIOGRAFIA:

 Merle Potter C &. David C. Wiggert (2013). Mecanica de Fluidos (Cuarta ed.). Cengage Learning editores.  Robert Mott (2014). Mecanica de Fluidos (Cuarta ed.). (R. A. Alayón, Ed.) Ciudad de Mexico: McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V.  Frank M, White . (2015). Mecanica de Fluidos (Quinta ed.). España: Mcgraw-Hill.