Herramienta de ingeniería gratuita — #152
Calculadora de caudal de placa de orificio — ISO 5167
Calcule el caudal a través de una placa de orificio según ISO 5167. Introduzca los diámetros del orificio y de la tubería, la presión diferencial y la densidad del fluido.
Esta calculadora fue desarrollada y verificada por el equipo de ingeniería de Vibromera, fabricante de los instrumentos portátiles de equilibrado Balanset.
Resultados
Ecuación de flujo de orificio ISO 5167
- C — coeficiente de descarga (ecuación de Reader-Harris/Gallagher)
- ε — factor de expansibilidad (1,0 para líquidos incompresibles)
- β — relación de diámetro d/D
- ΔP — presión diferencial a través del orificio
- ρ — densidad del fluido aguas arriba
Coeficiente de descarga simplificado
Para tomas de esquina, C ≈ 0.5959 + 0.0312β^2.1 − 0.184β⁸ (Reader-Harris simplificado). Para tomas de brida, añada términos de corrección para el diámetro de la tubería.
⚠️ Nota: Esta calculadora utiliza una estimación C simplificada. Para la medición de transferencia de custodia, utilice la ecuación completa de Reader-Harris/Gallagher con corrección del número de Reynolds según ISO 5167-2.
La placa de orificio crea un estrechamiento que aumenta la velocidad y disminuye la presión. El caudal es proporcional a √(ΔP). La norma ISO 5167 proporciona el método de cálculo estandarizado.
β = d/D, la relación entre el diámetro del orificio y el de la tubería. Rango típico: 0.2–0.75. Mayor β = menor pérdida de presión permanente, pero menor precisión de medición y rango de medida (turndown).
C tiene en cuenta los efectos del fluido real (vena contracta, fricción). Para placas de orificio según ISO 5167, C es de 0.59–0.62 para β = 0.3–0.7. Se calcula mediante la ecuación de Reader-Harris/Gallagher.
ε corrige la compresibilidad del gas. Para líquidos, ε = 1,0. Para gases, ε depende de la relación de presiones y de κ (exponente isentrópico). ε ≈ 1 cuando ΔP/P₁ es pequeño.
Aguas arriba: 10–44D dependiendo del tipo de accesorio y de β. Aguas abajo: 4–8D. Los acondicionadores de flujo pueden reducir significativamente los requisitos aguas arriba.
Los procedimientos descritos en esta página fueron desarrollados y probados en campo por el equipo de Vibromera utilizando el Balanset-1A, un equilibrador portátil de dos canales y analizador de vibraciones para el equilibrado de rotores in situ.
Instrumentos profesionales. Utilizados en más de 50 países.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero de análisis de vibraciones y fundador y director ejecutivo de Vibromera. Desde hace más de 15 años equilibra equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrifugadoras, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y utilizar solo, in situ, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el montaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el equilibrado en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos de equilibrado difíciles y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
