Calculadora de caudal por orificio

Un orificio restringe una corriente de fluido al obligarla a pasar por una abertura menor que la tubería o el recipiente circundante. La diferencia de presión a través de esa restricción convierte energía de presión en energía cinética y genera un chorro rápido. Esta calculadora aplica la ecuación estándar del orificio para flujo incompresible: el caudal volumétrico es el coeficiente de descarga multiplicado por el área de la abertura y por la raíz cuadrada del doble de la diferencia de presión dividido entre la densidad del fluido. En una abertura circular, el área es pi por el diámetro al cuadrado dividido entre cuatro. El coeficiente de descarga corrige el resultado ideal de Bernoulli por la contracción y las pérdidas de energía. Una placa delgada de borde afilado suele tener un coeficiente de 0.60 a 0.65, mientras que una boquilla suavemente redondeada puede acercarse a uno. El coeficiente adecuado depende de la geometría, el espesor de la placa, el número de Reynolds, la instalación y las posiciones de las tomas de presión. La velocidad ideal del chorro mostrada por separado no incluye el coeficiente; al multiplicarla por este se obtiene una representación de la velocidad media real de descarga referida al área de la abertura. Introduce el diámetro en milímetros, la diferencia de presión en pascales, la densidad en kilogramos por metro cúbico y un coeficiente de descarga adimensional. La calculadora convierte el diámetro a metros antes de calcular el área y muestra el caudal en metros cúbicos por segundo y litros por segundo. La diferencia de presión debe ser la presión estática aguas arriba menos la presión estática aguas abajo. La densidad debe corresponder a la temperatura y presión de funcionamiento. El agua cerca de la temperatura ambiente tiene unos 998 kilogramos por metro cúbico; los gases son mucho menos densos y pueden acelerarse intensamente con la misma diferencia de presión. Esta ecuación sencilla es más adecuada para flujo estacionario e incompresible con un coeficiente conocido. Las grandes caídas de presión de gases requieren métodos de flujo compresible, porque la densidad cambia al atravesar la restricción y puede producirse bloqueo sónico. La cavitación también puede invalidar el cálculo de un líquido si la presión local cae por debajo de su presión de vapor. El diámetro de la tubería y la relación beta importan cuando la placa de orificio funciona como caudalímetro calibrado; las normas profesionales añaden correcciones de expansión, velocidad de aproximación y Reynolds. Utiliza el resultado para dimensionamiento preliminar, comprobaciones de laboratorio, salidas de riego, desagües de depósitos con presión conocida y cálculos hidráulicos aproximados. Confirma los diseños críticos con una norma aplicable o datos del fabricante. Las mediciones precisas requieren sensores de presión calibrados, tomas correctamente ubicadas, flujo estable y un coeficiente de descarga adecuado a la geometría real, no una estimación genérica.