Tobera, boquilla.

La tobera es otro dispositivo utilizado en mediciones de caudal. Su funcionamiento también está basado en el principio de Bernoulli y la generación de una diferencia de presión cuando el fluido pasa a través de una reducción de diámetro gradual.

La tobera es un dispositivo utilizado para generar presión diferencial y controlar el flujo de un fluido. Su funcionamiento se basa en el principio de Bernoulli, donde el fluido, al pasar por una restricción de diámetro gradual, aumenta su velocidad y disminuye su presión en el punto de menor sección. Este diseño permite aplicaciones eficientes, particularmente en sistemas de alta velocidad y alta turbulencia (Re > 50.000).

Las toberas tienen múltiples usos, desde la propulsión en motores de reacción y cohetes hasta pulverización industrial y agrícola. En motores de reacción, las toberas convergentes-divergentes maximizan el empuje al acelerar los gases de escape. En sistemas industriales, permiten una menor pérdida de carga en comparación con la placa de orificio y son ideales para fluidos abrasivos, al ser más resistentes a la erosión.

Las tomas de presión en las toberas se colocan a 1D aguas arriba y a ½D aguas abajo de la restricción (D = diámetro de la tubería). Esta configuración facilita la medición de caudales grandes y asegura una caída de presión adecuada sin generar excesivas turbulencias.

Fig. Tobera

Características:

• La diferencia de presión generada se mide aguas arriba y aguas abajo de la tobera.
• A diferencia de la placa de orificio, la tobera ofrece menor pérdida de carga debido a su diseño más aerodinámico.
• Es ideal para fluidos de alta velocidad y en aplicaciones donde se requiere mayor eficiencia.

Ventajas de la tobera:

1. Menor pérdida de presión permanente comparada con placas de orificio.
2. Mayor resistencia a la erosión, adecuada para flujos abrasivos.
3. Alta precisión en caudales grandes y velocidades elevadas.

Aplicaciones:

• Industrias de petróleo y gas.
• Sistemas de vapor a alta presión.
• Aplicaciones donde las pérdidas de carga deben minimizarse.

Boquilla de flujo
La boquilla de flujo es una alternativa intermedia entre la placa de orificio y el tubo Venturi. Su función principal es controlar y dirigir el flujo de fluidos al crear una restricción con una abertura que acelera el fluido. Es ideal para la medición de vapor y líquidos limpios, aunque no se recomienda para fluidos con partículas suspendidas.

Fig. c- Boquilla de flujo o boquilla de caudal

Fig. tubo Dall

Características y ventajas:

1. Menor pérdida de carga que la placa de orificio.
2. Alta precisión en aplicaciones de caudales elevados.
3. Diseñada para aplicaciones de alta velocidad y alta presión.

La boquilla de flujo se utiliza ampliamente en sistemas de vapor y aplicaciones industriales donde se requiere eficiencia y precisión sin comprometer el flujo.

Términos destacados :

1. Alta precisión (High precision)
2. Caudal (Flow rate)
3. Diferencia de presión (Pressure difference)
4. Erosión (Erosion)
5. Fluidos abrasivos (Abrasive fluids)
6. Pérdida de carga (Pressure loss)
7. Placa de orificio (Orifice plate)
8. Reducción de diámetro (Diameter reduction)
9. Sistemas de vapor (Steam systems)
10. Tobera (Nozzle)

Central nuclear: generación de energía eléctrica.

Figura : Esquema funcional de una central termoeléctrica con reactor nuclear y sistema de generación de energía eléctrica.

• Agua líquida (Liquid water)
• Boiler (Boiler)
• Bomba de alimentación (Feed pump)
• Bomba de refrigerante (Coolant pump)
• Caldera (Boiler)
• Condensador (Condenser)
• Electricidad (Electricity)
• Estructura de contención secundaria (Secondary containment structure)
• Fluido de transferencia de calor (Heat transfer fluid)
• Generador eléctrico (Electric generator)
• Moderador (Moderator)
• Plasma (Plasma)
• Presurizado vapor (Pressurized steam)
• Tanque de contención (Containment vessel)
• Torque mecánico (Mechanical torque)
• Transformador elevador de tensión (Step-up transformer)
• Turbina de vapor (Steam turbine)
• Vapor presurizado (Pressurized steam)
• Vapor (Steam)
• A líneas de transmisión (To transmission lines)