Medición del caudal mediante orificios circulares como alternativa para sistemas de potabilización y tratamiento de aguas residuales

Abstract

Problema: La medición y distribución de caudales inferiores a 100 ml/s se dificulta por las reducidas dimensiones implicadas para construir las unidades garantizando uniformidad, situación presente en sistemas piloto o proyectos de investigación donde se requiere la división del flujo en partes iguales y su correcto cálculo. En la Hacienda Majavita de la Universidad Libre Seccional Socorro se han construido sistemas de filtración (FiME) y de tratamiento de aguas residuales del café (STARCafé), presentándose la situación descrita. Objetivo: Determinar la precisión en la medición y descarga de caudal mediante un orificio circular como alternativa para sistemas de potabilización y tratamiento de agua. Metodología: Se realizaron pruebas con orificios circulares construidos en tuberías midiendo el caudal de forma volumétrica y cargas hidráulicas con piezómetros, descarga de caudales mediante orificio libre, para determinar ecuaciones de correlación de tipo potencial. Resultado: La ecuación obtenida mediante regresión lineal múltiple para calcular el caudal de salida por el orificio tiene una correlación de uno y una precisión promedio del 97.1% con desviación estándar de 2.1 y para el caso de descarga desde un tanque la precisión es del 96.4 y desviación del 1.8. Conclusión: Según las ecuaciones obtenidas para predecir el comportamiento del caudal respecto de la carga hidráulica y el diámetro del orificio es posible medir el flujo con una precisión superior al 95% para caudales inferiores a 135 mililitros por segundo controlando el nivel del agua comprobando la hipótesis planteada y aportando una solución factible al aforo de caudales a pequeña escala.