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INSTRUMENTACIÓN I Fundamentos de Medición de Flujo 
 Profra. Marisol Pino Pág. de 4 1 
 
 
 
 
 
 FUNDAMENTOS DE MEDICIÓN DE FLUJO 
 
IMPORTANCIA DE LA MEDICIÓN DE FLUJO 
La medición de flujo es importante y algunos ejemplos de aplicación en nuestra vida son para conocer: 
•Consumos de agua potable para uso doméstico e industrial, 
•Demanda de Hidrocarburos, como gas natural, gas LP,gasolina, 
•La eficiencia de los procesos, 
•Balances de materia, 
•Excedentes de costos,otros. 
 
DEFINICIÓN DE FLUIDO 
Un fluido es parte de un estado de la materia y se define como un conjunto de moléculas distribuidas al azar que 
se mantienen unidas por fuerzas cohesivas débiles y por fuerzas ejercidas por las paredes de un recipiente, es 
decir sin volumen definido. 
 
Los fluidos tienen la capacidad de fluir, de ahí su nombre y se puede decir que tanto líquidos como gases son 
fluidos. La diferencia básica entre un gas y un líquido es la compresibilidad, así los gases pueden ser 
comprimidos reduciendo su volumen y los líquidos son prácticamente incompresibles. 
 
El flujo de materia se puede presentar en más de una fase: sólidos en líquido, gases en líquido, sólidos en gas, 
líquido en gas, sólidos y gases en líquido, sólidos y líquidos en gas, etc., y todos ellos se consideran fluidos. 
 
CAUDAL (Q) 
Es la cantidad de sustancia que pasa en un cierto tiempo por la sección transversal de una tubería. El caudal 
viene dado por el volumen de la sustancia que circula dividido entre el tiempo. 
Volumen Vol
Q
Tiempo t
  , flujo volumétrico 
 
Masa m
Q
Tiempo t
  , flujo másico 
 
El caudal en una tubería también se puede calcular con la ecuación: 
 
. .Q velocidad Area v A  
 
UNIDADES DE CAUDAL 
El caudal se mide unidades de volumen o masa dividido unidades de tiempo. Generalmente se usan g_m/seg 
(para el caudal másico), m3/seg o litro/seg, cm3/seg, entre otras. 
 
 
 
 
 
 
VISCOSIDAD 
Se define como la resistencia que presentan los fluidos a fluir, es decir que a mayor viscosidad, menor flujo y está 
afectada por la presión y la temperatura. 
 
Liquidos GPM, m3/hr, lbs/hr 
Gases SCFH, m3/hr 
Vapor lbs/hr, Kg/hr 
USA METRICO SI 
GPM m3/hr m3/hr 
lbs/hr Kg/hr Kg/hr 
SCFM -- -- 
mp
ino
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REGIMEN DE FLUJO 
El fluido en una tubería se puede mover de acuerdo a un patrón de flujo determinado, dependiendo en alto grado 
de su velocidad. Estos patrones de flujo se conocen como “laminar” y “turbulento”. El flujo es Laminar cuando es 
viscoso donde las moléculas del fluido siguen trayectorias paralelas cuando el fluido se mueve a través de la 
tubería. El flujo es Turbulento cuando las moléculas del fluido a lo largo de la tubería presenta trayectorias 
irregulares, remolinos. 
 
El término de velocidad, cuando se aplica a flujo de un fluido en tuberías se refiere a la velocidad 
promedio del fluido, ya que la velocidad del fluido varía a través de la sección transversal de la tubería. 
 
 
 
El régimen de flujo está definido por el número de Reynolds (Re número adimensional): 
Si Re ≥ 4000 el perfil es cuadrado hacia arriba y el flujo es turbulento. 
Si Re ≤ 2000 el perfil es parabólico y el flujo es laminar. 
Si 2000 ≥ Re ≤ 4000, el flujo es de transición 
 
 , donde: 
 
ECUACIÓN DE CONTINUIDAD 
Para un fluido, de densidad ρ, que se mueve por un tubo con distintas secciones: la cantidad de fluido que entra 
por la sección 1, de área A1, es igual a la que sale por la sección 2, 
de área A2, en todo momento. 
Δm1 = Δm2 
ρ ΔV1 = ρ ΔV2 
ρA1 Δx1 = ρA2 Δx2 
ρA1v1 Δt = ρA2v2 Δt 
 
La ecuación de continuidad establece que: 
 A1v1 = A2v2 
 
 
 
ECUACION DE BERNOULLI 
Corresponde a una consecuencia del teorema del Trabajo y la Energía. Establece que el trabajo realizado, sobre 
el fluido, es equivalente al cambio de energía cinética que experimenta el 
fluido. 
 
P1 + ½ ρ v1
2 + ρgh1 = P2 + ½ρv2
2 + ρgh2 
 
Donde la presión se mide en Pascal(Newton/m2), la densidad en kg-m/m3, la 
velocidad en m/s, la altura h en m y la gravedad en m/s2. 
 
En la ecuación se observa que la suma de las condiciones iniciales es igual a 
la suma de las condiciones finales. Esto significa que: 
P + ½ρv2 + ρgh = constante 
mp
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De la ecuación de continuidad y de la ecuación de Bernoulli se tiene que: 
- Si en un sector la velocidad del fluido aumenta, en ese sector la presión disminuye. 
- Si en un sector la velocidad del fluido disminuye, en ese sector la presión aumenta. 
- Si un fluido asciende su presión puede disminuir. 
- Si un fluido asciende su velocidad puede disminuir. 
 
EFECTO VENTURI 
El tubo Venturi presenta un angostamiento. Al ser instalado horizontalmente, h1 = h2, la ecuación de Bernoulli 
queda: 
P1 + ½ ρ v1
2 = P2 + ½ρv2
2 
 
Entonces: P1 – P2 = ½ρ(v2
2 – v1
2) 
 
Si v1 > v2, entonces P1 – P2 < 0 , lo que ocurre solo si P2 > P1, por lo tanto, se puede tiener que donde la 
velocidad es mayor la presión es menor, o también, que donde la velocidad es menor la presión es mayor. 
 
 
De acuerdo a la ecuación de continuidad: A1v1 = A2v2, 
Despejando v2: v2 = A1.v1/A2 
 
De la ecuación de Bernoullí, se tiene: P1 - P2 = ½ρ(v2
2 - v1
2) 
Reemplazando v2: P1 - P2 = ½ ρ v1
2 (A1
2 / A2
2-1) 
 P1 – P2 = ½ρ(A12v12/A22 – v12) 
 
Si se despeja v1, se tendrá: 
 1 2
1 2
1
2
2
2
1
P P
v
A
A



 
 
 
 
 
En el sector más grande la velocidad del fluido es v1 y en el más pequeño la velocidad aumenta a v2. 
 
Si al tubo Venturi se le instala un tubo en U e puede medir la presión diferencial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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TUBO PITOT 
Un tubo pitot conta de dos brazos, uno de los brazos está inserto en el flujo de manera tal que a través de una 
pequeña perforación produce que la velocidad en ella sea prácticamente nula. El otro brazo tiene una perforación 
de manera tal que allí, la velocidad es igual a la del flujo (v). 
 
Por Bernoulli : 
 
Del tubo en U: 
La velocidad del fluido viene dada por: 
 
mp
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