Modelo matemático para el desarrollo de un medidor térmico de flujo másico de bajo costo

 

C. García Arellano y O. García-Valladares

 

 

Se presenta el modelo matemático para el desarrollo de un medidor de flujo másico. Su principio de operación está basado en una relación entre el flujo de calor suministrado a la sección de prueba y la diferencia de temperaturas entre la entrada y la salida. Un modelo numérico del comportamiento térmico y fluido-dinámico del medidor térmico de flujo másico es desarrollado; las ecuaciones gobernantes dentro del tubo (continuidad, momentum y energía) junto con la ecuación de la energía en la pared del tubo y el aislante han sido resueltas iterativamente y de una forma segregada. El estudio paramétrico desarrollado con el modelo numérico incluye el diámetro, longitud del tubo así como la potencia suministrada al sistema; con los resultados numéricos obtenidos y tomando en cuenta algunas restricciones sobre el sistema, el diseño final se obtuvo y se construyó. Se llevó a cabo un procedimiento de pruebas para mostrar la factibilidad técnica del sistema y se encontró un error en la medición de flujo de ±0.55\%. En relación con el costo de construcción, los errores de las mediciones experimentales son aceptables si se comparan con algunos de los medidores comerciales más comúnmente usados aunque de mayor precio.