Simulación de placa orificio

Corte de placa orificio: el flujo atraviesa la abertura y forma una vena contracta aguas abajo. Tomas P1 y P2 conectadas al transmisor diferencial. — Contracción del flujo, vena contracta y medición de presión diferencial. Toque la imagen para ampliarla.

Corte de un anillo cerámico entre bridas: el flujo se estrecha al pasar por el anillo y se expande aguas abajo. — Esquema del anillo cerámico instalado en la línea, con estrechamiento y expansión del flujo. Toque la imagen para ampliarla.

App para estimar caudal o diferencial de presión en una placa orificio. Incluye chequeos rápidos de beta, Reynolds, pérdida permanente aproximada y recomendación de rango de operación.

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Modo de cálculo

Qué desea calcular

Geometría

Diámetro interior tubería D [mm]

Diámetro orificio d [mm]

Coeficiente descarga Cd

Pérdida permanente aprox. [% ΔP]

Fluido y operación

Tipo fluido

Densidad aguas arriba ρ [kg/m³]

Viscosidad dinámica μ [cP]

Presión absoluta P1 [kPa abs]

Delta P ΔP [kPa]

Caudal Q [m³/h]

Cp: sólidos en masa [%]

Densidad sólidos [kg/m³]

Densidad agua [kg/m³]

ρ mezcla = 1 / (Cp/ρ sólidos + (1 − Cp)/ρ agua). Cp se expresa como fracción en la fórmula. La viscosidad aparente debe medirse a la temperatura y tasa de corte de operación.

Para líquidos se usa Y = 1. Para agua y pulpas se usa Y = 1.

Cavitación en líquidos

Presión de vapor

Temperatura [°C]

Pv [kPa absolutos]

Coeficiente de contracción Cc

Cc = 0,61 es un supuesto inicial para borde vivo, no una calibración. Se estima Pvc por Bernoulli sin pérdidas hasta la vena contracta. La presión recuperada se estima con el porcentaje de pérdida permanente. El modelo no predice intensidad, daño ni caudal bifásico. Para pulpas se usa Pv del agua portadora; no aplica a soluciones con presión de vapor distinta.

Resultado

Presione Calcular.

Curva ΔP vs Caudal

Recomendaciones de ingeniería

Para medición con placa orificio, un rango beta β = d/D entre 0,20 y 0,75 suele ser un chequeo preliminar razonable.
Si β es muy bajo, la pérdida permanente aumenta y puede haber mayor sensibilidad a desgaste.
Si β es muy alto, el ΔP puede ser bajo y la medición pierde sensibilidad.
En pulpas, el Cp no determina la viscosidad ni garantiza flujo homogéneo; verificar sedimentación, granulometría y reología.
Para ingeniería final se debe revisar norma aplicable, tomas de presión, rectas aguas arriba/abajo, incertidumbre y calibración.

Fórmulas usadas

β = d/D
A_o = π·d²/4
Q = Cd·Y·A_o·√(2·ΔP/ρ) / √(1-β⁴)
ΔP = ρ/2 · [ Q·√(1-β⁴)/(Cd·Y·A_o) ]²
V_tubería = Q/A_tubería
Re = ρ·V·D/μ
Pérdida permanente aprox. = porcentaje · ΔP
Pvc ≈ P1 + ρ/2 · (Vtubería² − (Q/(Cc·Ao))²)
P recuperada ≈ P1 − pérdida permanente
Margen local = Pvc − Pv; σ = (P recuperada − Pv) / pérdida permanente
Fuente Pv agua: NIST · Referencia: cavitación