La presión es la fuerza impulsora detrás de los flujos volumétricos de líquido expresada en GPM (galones por minuto) como lo es en cualquier sistema de flujo. Esto se deriva del trabajo pionero sobre las relaciones entre presión y flujo conceptualizado por primera vez por Daniel Bernoulli hace más de doscientos años. Hoy en día, el análisis detallado de los sistemas de flujo y gran parte de la instrumentación de flujo se basa en esta tecnología confiable. El cálculo instantáneo de GPM a partir de lecturas de presión diferencial es sencillo si el La aplicación es una sección de tubería o un elemento de flujo de presión diferencial específico, como un orificio lámina.
Defina la aplicación de medición de caudal. En este ejemplo, el agua fluye hacia abajo a través de una tubería de acero Schedule 40 de 6 pulgadas desde un tanque de agua elevado. cuyo nivel está a 156 pies sobre el suelo hasta un cabezal de distribución a nivel del suelo donde se mide la presión 54 psi. Dado que el agua es impulsada puramente por presión de cabeza estática, no se necesita bomba. Puede calcular GPM a partir de la presión diferencial a través de esta tubería.
Determine la presión diferencial a través de los 156 pies de tubería vertical dividiendo la elevación de 156 pies por 2.31 pies por psi (libras por pulgada cuadrada) para obtener 67.53 psi al comienzo de la tubería. Restar 54 psi de 67.53 psi da como resultado una presión diferencial de 13.53 psi en 156 pies de tubería Schedule 40 de 6 pulgadas. Esto da como resultado una presión diferencial de 100 pies / 156 pies X 13,53 psi = 8,67 psi en 100 pies de tubería.
Calcule el flujo de GPM real en su caso dividiendo 8.67 psi por los 8.5 psi enumerados y extrayendo la raíz cuadrada del cociente, ya que La ecuación de D'Arcy-Weisbach en la que se basan los datos tabulares muestra que la presión varía como el cuadrado de la velocidad del flujo (y por lo tanto GPM). 8.67/8.5 = 1.02. La raíz cuadrada de 1.02 = 1.099. Multiplique la proporción de flujo de 1.099 por los 1744-GPM enumerados para obtener un flujo de 1761.35-GPM a través de su tubería de 6 pulgadas.
Defina la aplicación. Para este ejemplo, se instala una placa de orificio predefinida en el cabezal de 8 pulgadas alimentado por la tubería de la Sección 1. La placa de orificio está dimensionada para producir una presión diferencial de 150 pulgadas de presión diferencial de H2O (en H2O) con un flujo de 2500 galones de agua que fluye a través de ella. En este caso, la placa de orificio produce una presión diferencial de 74,46 pulgadas de presión diferencial de H2O, lo que le permite calcular el flujo real a través del tubo colector de 8 pulgadas.
Extraiga la raíz cuadrada de 0.4964, ya que el flujo varía proporcionalmente como la raíz cuadrada de la relación de presión. Esto da como resultado una proporción corregida de 0,7043, que cuando se multiplica por el flujo de rango completo de 2500 GPM, equivale a 1761,39 GPM. Este valor es razonable, ya que todo el flujo proviene de la tubería de alimentación del cálculo de la Sección 1.