1.3 Modificación del perfil de velocidad
El V-Cone es similar a otros medidores de presión diferencial (Dp) en cuanto a las ecuaciones
de flujo que utiliza. Sin embargo, su geometría es muy diferente a la de los medidores de Dp
tradicionales. El V-Cone obtura el flujo mediante la colocación de un cono en el centro de la tubería.
Esto obliga a que el caudal que se mueve por el centro de la tubería fluya alrededor del cono. Esta
geometría presenta muchas ventajas con respecto a los tradicionales medidores concéntricos de
Dp. La forma del cono ha sido evaluada y analizada durante más de diez años para obtener el
mejor rendimiento en diferentes condiciones.
Es necesario entender el concepto del perfil de flujo dentro de una
tubería para comprender el desempeño del V-Cone. Si el flujo que pasa
a través de una tubería larga no está sometido a obstrucciones o
perturbaciones, se considera un flujo bien desarrollado. Si se traza una
línea perpendicular a este flujo desarrollado, la velocidad en cada punto
de dicha línea será diferente. Dicha velocidad será cero en la pared de la
tubería, máxima en el centro de la tubería y cero de nuevo en la pared
opuesta. Esto se debe a la fricción que se crea en las paredes de la
tubería a medida que pasa el fluido. Como el cono está suspendido en el
centro de la tubería, interactúa directamente con el "núcleo de alta
velocidad" del flujo. El cono obliga al núcleo de alta velocidad a
mezclarse con los flujos de menor velocidad que pasan más cerca de las
paredes. Otros medidores de Dp poseen aberturas centrales y no
interactúan con este núcleo de alta velocidad. Esto confiere una
importante ventaja al V-Cone en el rango de caudales bajos. Aunque el
caudal sea bajo, el V-Cone sigue interactuando con el flujo de mayor velocidad del tubo. El V-Cone
conserva su señal útil de presión diferencial a niveles de flujo en los cuales otros medidores de Dp
la pierden.
Rara vez existen perfiles de flujo ideales en situaciones reales. Hay muchas instalaciones en las
que se instalan medidores de flujo en caudales que no están bien desarrollados. Prácticamente
cualquier cambio que se haga en una tubería, ya sean codos, válvulas, reductores, ampliaciones,
bombas y derivaciones en T, puede perturbar un flujo bien desarrollado. La medición de flujos
perturbados puede causar errores sustanciales en otras tecnologías de medición de flujo. Para
resolver este problema, el V-Cone modifica el perfil de velocidad aguas arriba del cono, gracias al
contorno del cono y a su posición en la línea. A medida que el flujo se aproxima al cono, el perfil del
flujo se "aplana", formando un perfil bien desarrollado.
El V-Cone puede aplanar el perfil del flujo incluso en condiciones extremas, por ejemplo, si se usan
codos sencillos o dos codos en diferentes planos colocados inmediatamente aguas arriba del
medidor. Esto implica que, aunque los perfiles que se aproximen al cono sean muy variables, en el
cono siempre se produce un perfil de flujo predecible, asegurando mediciones precisas incluso en
condiciones no ideales.
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Perfil de velocidad aplanado
Figura 3
Printed In The U.S.A Lit. #24509-23 Rev.3.0/02-08
Perfil de velocidad
Figura 2
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