Medición y modelado empírico del caudal a través de capilares de un dispositivo dilutor en función de presión y temperatura

Abstract

Los fluidos a escala microscópica se han estudiado durante varias décadas debido a que el comportamiento difiere cuando se cambia de la escala macroscópica a la microscópica. El CDT de Gas ha desarrollado un dispositivo generador de trazas (TGD 2000) para crear mezclas de gases de calibración (MGC) a partir de la dilución de un material de referencia gaseoso certificado (MRGC) en un gas matriz. El dilutor cuenta con un sistema de capilares que fueron objeto de estudio para conocer el comportamiento del caudal a través de éstos. Los modelos analíticos más comunes para el caudal a través de un capilar están basados en múltiples suposiciones, de modo que para predecir con menor error el caudal se propuso la creación de un modelo empírico específico para los capilares del dilutor. Se utilizó un diseño de experimentos factorial con dos factores (caída de presión y temperatura) para evaluar el efecto de los posibles factores, y con los datos obtenidos se propusieron diferentes modelos de regresión lineal múltiple para predecir el caudal. Finalmente se seleccionó el modelo más adecuado para cada capilar con base en los resultados de los análisis de varianza, los coeficientes de determinación y los residuales de cada una de las regresiones. Con este modelo obtenido, el dilutor puede ser usado a diferentes condiciones de caída de presión y temperatura, y así obtener una MGC que permita realizar la calibración de detectores.