Las placas de orificio son uno de los dispositivos de medición de flujo más antiguos y usados en tuberías industriales: instala una placa con un orificio de tamaño preciso, mide la caída de presión a través de ella, y la tasa de flujo se obtiene directamente de Q = Cd·A·√(2ΔP/ρ). La fórmula parece un reordenamiento sencillo de la ecuación de Bernoulli, y lo es — el único matiz es el coeficiente de descarga Cd, que silenciosamente corrige una predicción idealizada según cómo se comportan realmente los fluidos.
Cómo funciona la Calculadora de Flujo por Orificio
La calculadora aplica Q = Cd·A·√(2ΔP/ρ) directamente en la pestaña Tasa de Flujo: el coeficiente de descarga Cd por el área del orificio A, por la raíz cuadrada de 2 veces la diferencia de presión ΔP dividida entre la densidad del fluido ρ. La pestaña Despejar reordena la misma ecuación para aislar el área del orificio o la diferencia de presión dado un flujo objetivo y los otros tres valores. La pestaña Coeficiente de Descarga corre la ecuación en reversa — dada una tasa de flujo que has medido realmente, aísla Cd, permitiéndote calibrar un orificio real en lugar de suponer un valor de manual.
Entradas y qué significan
El coeficiente de descarga Cd es adimensional y, para un orificio estándar de bordes agudos (placa delgada), suele caer entre 0.60 y 0.65 — las boquillas y venturis redondos y bien maquinados pueden alcanzar 0.95-0.98 porque evitan las pérdidas agudas de vena contracta de un simple orificio en una placa. El área del orificio A (m²) es el área de la sección transversal del orificio mismo, no de la tubería en la que se encuentra. La diferencia de presión ΔP (Pa) es la caída medida a través del orificio, usualmente con tomas justo aguas arriba y aguas abajo. La densidad del fluido ρ (kg/m³) es una propiedad del fluido — el agua es de cerca de 1,000 kg/m³, mientras que los gases varían enormemente con la presión y la temperatura. De estas, ΔP tiene el efecto más suave sobre el resultado: como el flujo depende de su raíz cuadrada, duplicar la caída de presión solo aumenta el flujo en cerca de un 41%, no un 100%.
Límites y casos extremos
Esta fórmula asume flujo estable e incompresible de un fluido newtoniano, y un coeficiente de descarga conocido de una referencia estándar (tablas de placas de orificio ASME/ISO) o calibrado de forma independiente — la calculadora no deriva Cd solo de la geometría, ya que los valores reales de Cd dependen del número de Reynolds, la ubicación de las tomas, y las tolerancias de fabricación de formas que una sola fórmula no puede capturar por completo. Para flujo de gas compresible a través de una relación de presión grande, normalmente se aplica un factor adicional de expansibilidad (Y) además de Cd, que esta calculadora no incluye. Trata los resultados aquí como una sólida estimación de ingeniería para flujo de líquidos y flujo de gas con baja relación de presión, y consulta un estándar de medición de flujo ASME/ISO para aplicaciones de medición de precisión.