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Medición del flujo volumétrico en presas, canales y pozos
Antecedentes
La geometría de la obra de toma de la Central
Hidroeléctrica “Luis Donaldo Colosio Murrieta”
(Huites) es complicada. Por un lado, es una obra
que no tiene grandes tramos rectos libres, lo que
de entrada no permite aplicar las recomenda-
ciones de instalación de la norma IEC-60041 en
cuanto a tramos rectos a respetar antes y después
del sistema. Se analizaron aspectos hidráulicos y
normativos a fin de determinar el sistema y el sitio
más adecuado para instalar el sistema de medición
de tipo ultrasónico.
Análisis Numérico
Se volvieron a ejecutar simulaciones numéricas
con mallas más refinadas y diferentes métodos de
promediado en cada celda. La convergencia de la
solución se alcanzó aproximadamente a las 6 ho-
ras de cálculo con 6000 iteraciones. El gradiente
de cambios en las variables fue del orden de 10
-5
hasta 10
-2
y en los escalares de 0.0.
Normativos
1) La norma IEC-60041 recomienda como míni-
mo dejar una longitud igual a 10 veces el diá-
metro del conducto aguas arriba de cualquier
irregularidad importante y al menos una longi-
tud de 3 veces el diámetro del conducto aguas
abajo entre la sección de medición y cualquier
alteración. Sin embargo, si se garantiza la uni-
formidad del flujo se puede medir con un solo
plano de medidores en una longitud de al me-
nos 20 veces el diámetro del conducto.
2) Las irregularidades o alteraciones pueden ser:
codos, vórtices, o turbulencia de gran escala.
Algunos factores que pueden provocar com-
ponentes transversales de flujo o distorsión
del perfil de velocidades del flujo son: condi-
ciones aguas arriba de la entrada de las obras
de toma, la geometría de la entrada, la pre-
sencia de codos aguas arriba de la sección de
medición, cambios en el diámetro del conduc-
to aguas arriba y la proximidad de codos o
cambios de diámetro aguas abajo de la sección
de medición.
Las dos condiciones anteriores no se pueden satis-
facer debido a la complicada geometría sin tramos
rectos disponibles. Existe un tramo recto en la par-
te inferior de la tubería sin embargo, corresponde
a una sección cónica ya que es una reducción de
7.8 m a 6.70 m de diámetro por lo cual no
se
recomienda
de ninguna manera se coloque el sis-
tema de medición en la parte inferior, de acuerdo
a la recomendación del apartado 8.1.1 referente
a calibración de la norma ISO/TR 12765: 1998, se
establece lo siguiente:
Para la obtención de una precisión alta, el valor del
diámetro D debe ser el promedio del diámetro
interno del tubo. El diámetro medio interno debe
ser el promedio aritmético de las mediciones de al
menos 12 veces el diámetro, a lo largo de cuatro
veces el diámetro posicionados en ángulos iguales
uno de otro, distribuidos en tres secciones repre-
