La
Presión y el Flujo son dos varaibles de operación estrechamente
relacionadas. La Presión es usada para obtener que los fluídos se
muevan más rápido. También la relación se observa al apreciar que
en un sistema dado al aumentar la velocidad disminuye la presión de
flujo: parte de la energía de presión se convierte en energía de
velocidad.
Un
fluído al pasar por una restricción aumenta la velocidad y
disminuye su presión respecto a un punto anterior. Después de la
restricción, al ensarcharse de nuevo el área de paso la velocidad
disminuye al valor que tenía antes de la restricción y la presión
aumenta o se recupera al valor anterior excepto por el gasto o
pérdida de presión debido a la fricción o resistencia de las
superficies.
En
la Figura anterior la velocidad mayor y la presión menor se
presentan en el punto 2 (restricción).
Otra
manera de observar la relación entre las variables Presión y Flujo
es al considerar la presión de un fluído o sustancia como una
fuente de energía almacenada en el recipiente que lo contiene. Por
ejemplo, al aumentar la cantidad de gas a encerrar o guardar en un
depósito; se aumenta la presión y por lo tanto la energía. De ahí
que la presión se considera como una medida de energía disponible
en la sustancia sometida a ella. (Lo mismo sucede indiferentemente
que la sustancia o fluído sea un gas o un líquido).
Mientras
que el fluído está almacenado o quieto, no está efectuando trabajo
alguno. Recordar que el trabajo es el desplazamiento de una fuerza
(peso) en un espacio (longitud).
Si
el gas o el líquido presionados se dejan fluir por una boquilla a
cierta velocidad, de forma que choquen (impulsen) con los álabes o
aspas de una turbina; en este caso el fluído está realizando un
trabajo.
El
gas o líquido de un recipiente que opera a presión alta, cuando es
desocupado a través de una válvula que se abre con ese fin; se
mueve a gran velocidad y utilizando la energía de presión sale
rápidamente del depósito. En la medida que se desocupa, la presión
es menor.
Lo
anterior refuerza el conocimiento o concepto del cambio de energía
de presión a energía de velocidad. Al salir de una restricción, la
velocidad disminuye y la presión aumenta (recupera).
Al
instalar dos manómetros, uno a cada lado inmediatos a la
restricción; se puede apreciar la reducción de presión, es decir,
las dos lecturas o indicadores de presión son diferentes. Entre
mayor sea la velocidad del fluído por la restricción mayor es la
diferencia o reducción de presión.
La
tasa de flujo puede ser medida (indirectamente) midiendo o
determinando la diferencia de presión creada a través de un
orificio.
Cuando
la tasa de flujo aumenta, la diferencia de presión aumenta.
Efectivamente al pasar una mayor cantidad de sustancia por una misma
restricción aumenta la velocidad, mayor cantidad de energía de
presión se transforma en energía de velocidad y, por lo tanto la
presión inmediata después de la restricción es menor. Viceversa, a
menor tasa de flujo la velocidad es menor, la energía transformada
también es menor y por lo tanto la presión después del orificio es
mayor.
La
medición e instalación del manómetro después de la restricción
debe ser inmediata a la restricción porque se debe recordar que al
expansionarse la velocidad de nuevo disminuye y la presión se
recupera. Si se instala lejos de la restricción la determinación de
la tasa de flujo es incorrecta.
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