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Para calcular la relación entre la posición del flotador y el flujo que pasa por el instrumento se aplica la ecuación de Bernoulli entre el punto 1 ubicado debajo del flotador y el punto 2 ubicado encima del flotador: |
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Como la diferencia de cota es pequeña (Z1 = Z2) la ecuación queda: |
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Considerando que sobre el fondo del flotador actúa la presión de estancamiento y que la presión hacia abajo es la presión estática, se puede escribir la ecuación de equilibrio estático siguiente: |
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Y la ecuación de continuidad es: |
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Q = V1A1 = V2A2 |
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De estas tres ecuaciones podemos obtener la expresión siguiente para el flujo a través del rotámetro: |
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Donde Cc es el coeficiente de contracción cuyo valor esta entre 0.6 y 0.8 y depende del diseño del instrumento.
Si el tubo es cónico entonces: |
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d = df + ax |
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Donde |
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d: diámetro interior del tubo |
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df: diámetro del tubo a la entrada |
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a: factor de longitud de escala |
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x: Posición o altura del flotador. |
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Si adicionalmente se considera que el diámetro del flotador es igual al diámetro del tubo a la entrada, con lo cual se cumple que para un flujo cero el área de paso del flujo es cero, la ecuación para el caudal será: |
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