Definición de Caudal y sus tipos

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA, CIENCIA Y TECNOLOGÍA. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN: PUERTO ORDAZ

Profesora:

Br. Daniela Peña

Ana Karina Moreno

V-28.385.959

Puerto Ordaz, 12 de Agosto de 2020.

Definición de Caudal El caudal se identifica como el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área determinada en una unidad de tiempo específica. Suele medirse en m³/seg lo cual genera un valor anual medido en m³ o en hm³ (hectómetros cúbicos: un hm³ equivale a un millón de m³) que puede emplearse para planificar los recursos hidrológicos y su uso a través de embalses y obras de canalización.

Tipos de Caudales Caudal base (Qe) Se define como el caudal mínimo necesario para el mantenimiento de las características esenciales y la estructura de la comunidad natural (flora y fauna), basados en criterios estrictamente hidrológicos propios de cada ambiente fluvial considerado.

Caudal de mantenimiento (Qm) Este caudal pretende garanticar la conservación de un nivel adminisble de organización y estructura biológica de la comunidades naturales acuáticas, tanto a nivel espacial como temporal.

Caudal Generador (Qb) Este es el caudal que define la morfología del rio, puesto que el caudal de mantenimiento no es suficiente para mantener la identidad del cauce ordinario del rio ni para la necesaria regeneración periódica del sustrato. Resulta muy difícil definir las orillas del cauce principal de

un rio y, por lo tanto, el caudal generador es una medida de caudal que queda algo difusa y o resulta trivial definirlo.

Caudales Probalisticos Son aquellos que por su temporalidad y cantidad, desbordan el rio, cuando el caudal supera el caudal generador, el rio ocupa lo que se conoce como llanura de inundación. Los daños en estas zonas dependen del tipo de rio y del nivel de urbanización que le haya llevado a cabo en sus riberas.

Caudal con un periodo de retorno de 10 años, asociado a una alta probabilidad de inundación

Caudal con un periodo de retorno de 100 años, cuya probabilidad de ocurrencia se considera media.

Caudal con un periodo de tiempo de retorno de 500 años, su probabilidad es baja y tiene como escenarios los eventos extremos.

Factores que modifican el caudal de un río El caudal de un río puede aumentar o disminuir dependiendo de la estación del año, por ejemplo, los ríos que se alimentan principalmente del deshielo de las capas de nieve, aumentan su caudal en primavera, mientras que ríos cuya agua procede de

las precipitaciones de aguas meteóricas, presentan niveles máximos de caudal en épocas de lluvias y niveles mínimos en las estaciones o meses más secos. Es por esto que, si la fuente hídrica se localiza en zonas con altos índices de precipitación a lo largo del año, el caudal será constante y regular, y si se localiza en zonas donde la precipitación sea irregular, sufrirá fuertes crecidas en las épocas de lluvia y bajará su nivel de agua el resto del año; este fenómeno se conoce como estiaje.

Los principales Factores son: 

Superficie de la cuenca

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Clima predominante en la cuenca hidrográfica.

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Régimen fluvial

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Vegetación, principalmente, la vegetación natural.

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Tipo de relieve y pendientes

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Constitución del suelo y del subsuelo: tipos de rocas, circulación freática de las aguas, evaporación de las aguas (que depende a su vez de la radiación solar o insolación y de la transpiración de las plantas) y otros factores relacionados.

Tipos de Fluidos Turbulento: Cuando las moléculas de un fluido se cruzan produciendo un flujo inestable.

Laminar: Cuando las moléculas de un fluido siguen trayectorias paralelas.

Flujo rotacional: El rotar de la función vectorial es diferente a cero. Ejemplo: al tirar la Cadena del wc, el agua baja en forma de tornado.

Flujo irrotacional: Un elemento de fluido no posee velocidad angula neta esto evita la posibilidad de remolinos. Ejemplo: En el ecuador sucede que al tirar la cadena su agua bajará de forma recta, sin tornados.

Flujo compresible: Cuando los cambios de volumen son demasiado grandes se dice que un fluido es compresible. Ejemplo: Elementos gaseosos ya que como sus partículas se encuentran menos juntas pueden aún comprimirse.

Flujo incompresible: La densidad es constante y sus partículas están muy juntas. Ejemplo: el agua o elementos sólidos que ya no pueden comprimirse más.

Medidor de caudal.

Es un dispositivo que, instalado en una tubería, permite conocer el flujo volumétrico o caudal que está circulando por la misma, parámetro éste de mucha importancia en aquellos procesos que involucran el transporte de un fluido.

Tipos de Caudalimetros Los instrumentos que llevan a cabo la medida de un caudal se denominan, habitualmente, caudalímetros o medidores de caudal, constituyendo una modalidad particular los contadores, los cuales integran dispositivos adecuados para medir y justificar el volumen que ha circulado por la conducción.

Principales medidores de presión diferencial: 1. Placas de orificio: La placa orificio típica presenta un orificio concéntrico, de bordes agudos. Debido a la menor sección, la velocidad del fluido aumenta, causando la correspondiente disminución de la presión. Es el sensor de caudal más comúnmente utilizado, pero presenta una presión no recuperable muy grande, debido a la turbulencia alrededor de la placa, ocasionando un alto consumo de energía.

Estos instrumentos se caracterizan por: 

Es una forma sencilla de medir caudal (es una chapa precisamente agujereada).

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Es importante diferenciar entre una medición de proceso y una medición fiscal.

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En ciertos casos, cuando circula gas se utiliza un transmisor multivariable.

2. Tubos Venturi: El tubo Venturi es similar a la placa orificio, pero está diseñado para eliminar la separación de capas próximas a los bordes y por lo tanto producir arrastre.

El cambio en la sección transversal produce un cambio de presión entre la sección convergente y la garganta, permitiendo conocer el caudal a partir de esta caída de presión. Aunque es más caro que una placa orificio, el tubo Venturi tiene una caída de presión no recuperable mucho menor.

3.

4. Tubos Pitot: Se trata de un dispositivo sumamente simple para medir la presión cinética. Consta, básicamente de dos sondas de presión, una toma cuya superficie se coloca perpendicular a la dirección de la corriente (justo en el punto donde se desea conocer la velocidad), y de otra toma de presión con superficie paralela a la dirección de la corriente. Con la primera toma se mide la presión de impacto, y con la segunda la presión estática, de forma que la diferencia entre ambas (medidas con un manómetro diferencial) es la presión cinética. En ésta se basa el cálculo de la velocidad local en el punto donde se colocó la sonda de la presión de impacto.

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Medidores de área variable: Consta de tubo de medida cónico graduado en posición vertical. El fluido circula a través del tubo elevando al flotador hasta una posición con suficiente área libre para permitir el paso del flujo. Esta área libre está relacionada con el caudal circulante, el peso del flotador y la densidad y viscosidad del fluido.

Actualmente, al menos un 75% de los medidores industriales en uso son dispositivos de presión diferencial, siendo el más popular la placa de orificio.

Las principales ventajas de dichos medidores son:  

Su funcionamiento se comprende con facilidad.

No son caros, particularmente si se instalan en grandes tuberías y se comparan con otros medidores.

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Pueden utilizarse para la mayoría de los fluidos, y hay abundantes publicaciones sobre sus diferentes usos.

Sus principales desventajas son:   

La amplitud del campo de medida es menor que para la mayoría de los otros tipos de medidores.

Pueden producir pérdidas de carga significativas.

Pueden producirse efectos de envejecimiento, es decir, acumulación de depósitos o la erosión de las aristas vivas.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

https://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_(hidrografía)#Factores_que_modifican_el_caudal_de_un _río https://blog.fibrasynormasdecolombia.com/caudal-definicion-y-metodos-demedicion/#CAUDAL-DEFINICION-Y-METODOS-DE-MEDICION https://studylib.es/doc/426448/tipos-de-flujos-y-caudal-de-fluidos.-tipos-de-flujos. https://www.monografias.com/trabajos97/medicion-caudal-tecnico-superior/medicioncaudal-tecnico-superior.shtml