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Mecánica de fluidos
Guiones de Prácticas

M. Luisa Sánchez Simón
Fernando López Peña

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Prácticas de Mecánica de Fluidos

Prácticas de Mecánica de Fluidos

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1 Práctica Nº 2:
Práctica Nº 1:

Calibración de un Venturi
1.

Objetivo

Calibrar un caudalímetro de venturi comparando el caudal real determinado
experimentalmente y el caudal teórico estimado mediante laecuación de Bernoulli.

2.

Fundamentos Teóricos

Un venturi, Figura 1.2, es un dispositivo empleado para la medida de caudales en
tuberías. El caudal se obtiene a partir de la diferencia de presiones entre dos secciones
de área distinta.
La ecuación de continuidad establece que:

Q=V1 A1 =V2 A2

(1.1)

Suponiendo flujo ideal, la presión y la velocidad en dos secciones están relacionadasmediante la ecuación de Bernoulli:

P1 V12
P2 V22
+ + g z= + + g z
ρ 2
ρ 2

(1.2)

A partir de las Ecs. (1.1) y (1.2) el caudal resulta:
Q=

2∆P

ρ

A1

(1.3)

2

 A1 
  −1
A 
 2

En la práctica, el caudal real difiere del teórico (debido a la fricción o a la aparición de
una vena contracta) por lo que el caudal real no corresponde con el caudal teóricocalculado mediante la Ec. (1.3), por ello se introduce en un coeficiente, C, que da cuenta
de esta discrepancia:
Q=C

2∆P

ρ

A1
2

(1.4)

 A1 
  −1
A 
 2

El coeficiente C debe obtenerse empíricamente y es independiente del número de
Reynolds para valores suficientemente elevados del mismo.

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Prácticas de Mecánica de Fluidos

P2
P1

D1

D2

D1

Figura 1.2:Esquema de un venturi.

3.

Descripción del Equipo

La instalación experimental es la que aparece en la Figura 1.1. Los elementos utilizados
en esta práctica son el caudalímetro tipo venturi, el manómetro diferencial y el depósito
3. En el depósito 3 se ha colocado una escala graduada, de tal manera que la lectura
coincide con el volumen de agua contenido este depósito en litros. Apartede la
instalación se precisa un cronómetro para medir el tiempo de llenado de este depósito.

Figura 1.1: Instalación experimental.
La sección de entrada del venturi tiene un diámetro D1=26,72 mm. En la sección
contraída el diámetro D2=8,00 mm. La lectura del manómetro diferencial da la
diferencia de presiones, ∆P, entre las secciones (1) y (2) del venturi, Figura 1.2.

Prácticas deMecánica de Fluidos

4.

5

Metodología

1. Poner la bomba en marcha. Abrir las llaves V3 y V4 y cerrar las demás. De esta
manera se asegura que todo el caudal que suministra la bomba circula por el venturi.
2. Para cinco posiciones de la llave V3, es decir cinco valores del caudal, se anotará la
lectura del manómetro diferencial.
3. Para cada posición de la llave V3 se medirá el tiempoque va transcurriendo según se
alcanzan volúmenes (al menos 5) predeterminados en el tanque (Tablas 1.1 a 1.5 del
cuaderno de prácticas).

5.

Procesado de Datos

1. El caudal teórico y su incertidumbre puede calcularse a partir de la Ec. (1.3) con los
datos de ∆P.
2. El caudal real que circula por el Venturi es la pendiente de la recta de regresión
Volumen frente al Tiempo, para cadaposición de la válvula V3. Figura 1.2 Deberá
representarse las curvas Volumen frente al Tiempo para cada posición de la válvula
V3.
3. Los valores de ∆P, Qteórico y QReal se incluirán en una tabla.
4. Se representará la curva Qreal frente al Qteórico. El coeficiente C es la pendiente de la
recta de regresión Qreal frente a Qteórico. Figura 1.3. Se dará una estimación de la
incertidumbre delcoeficiente C.
5. En las conclusiones debe discutirse el valor del coeficiente obtenido.

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Prácticas de Mecánica de Fluidos

∆P = 1.4 Bar
16

Volumen (l)

14
12
10
8
y =Qx + b
R2 = 0.9966

6
4
2
0
0

5

10

15

20

25

30

Tiempo (s)

Figura 1.3: Determinación del caudal real.

Q real

y = Cx +b
R2 =

Q teorico

Figura 1.4: Determinación del...