Venturimetro

LABORATORIO DE HIDRÁULICA
(El Venturímetro)

PRESENTADO A:

ING. ALVARO HERNANDO SÚA CARREÑO

PRESENTADO POR:

FABIO LEONARDO MESA RAMIREZ

BOGOTA D.C

26 DE MARZO DE 2004

GRUPO 208

2) ÍNDICE PAG

3. BIBLIOGRAFIA 3
4. ESQUEMA DE INSTALACIÓN 4
5. INSTRUMENTOS 5
6. OBJETIVOS 6
7. MARCO TEORICO 6
8.PROCEDIMIENTO 7
9. TABLAS DE DATOS 8
10. CÁLCULOS Y RESULTADOS 10
11. PREGUNTAS 19
12. CONCLUSIONES 20

3) BIBLIOGRAFÍA

• HIDRÁULICA EXPERIMENTAL, HECTOR ALFONSO RODRÍGUEZ DÍAZ, 2000, SEGUNDA REIMPRESIÓN

4) ESQUEMA DE INSTALACIÓN

5) INSTRUMENTOS

• Piezómetros Precisión: ± 1mm

• Cronómetro Precisión: ± 0.01 s• Termómetro Precisión ± 1 º C

• Manómetro diferencial de mercurio. Precisión: ± 1mm

• Probeta. Precisión ± 10 ml

• Válvula de compuerta antes y después del venturímetro.

• Tubo Venturi de (2.54 cm X 1.59 cm) en acrílico transparente.

6) OBJETIVOS

• Reconocer el fundamento de operación de un dispositivo de aforo como lo es el medidorVenturi.
• Obtener experimental la curva de calibración del venturímetro.
• Con los datos tomados en el laboratorio obtener los valores característicos de Cd en función del número de Reynolds.
• Comparar el coeficiente Cd obtenido experimentalmente con un valor teórico, para determinar la validez de este.

7) MARCO TEÓRICO

Conocido como un dispositivo para el aforo es decir para medirel caudal que circula en determinada sección, su modo de operar consiste principalmente en generar una diferencia de presiones entre 2 puntos y gracias a esto y una vez calibrado es posible hacerlo.

Geométricamente consiste en un aparato que posee un diámetro inicial 1 igual al de la tubería donde se desea implantar y luego posee una sección convergente hasta llegar a un diámetro final 2 menorque 1, luego continua con una sección divergente (expansión gradual) hasta llegar a un diámetro igual a 1. En las secciones de diámetro 1 y diámetro 2 se colocan unos piezómetros con el fin de determinar la diferencia de energía piezométrica, sino se poseen piezómetros se puede calcular directamente las presiones con la ayuda de un manómetro diferencial.

El tamaño del venturímetro como seobservo en los instrumentos se expresa con dos medidas (2.54 cm X 1.59 cm) la primera indica el diámetro de la tubería donde se va a instalar y la segunda representa el diámetro de la sección contraída.

Planteando la ecuación de energía entre las secciones 1 y 2 obtenemos lo siguiente y despreciando las perdidas de energía y asumiendo el factor de corrección de energía cinética como α = 1obtenemos.

Z1 + P1/γ + V12/2g = Z2 + P2/γ + V22/2g, por otro lado usando la ecuación de continuidad y despejando la velocidad en 1 obtenemos:

V1 = V2*A2/A1, y además de esto definiendo h como la diferencia de energía piezométrica:

h = (Z1 + P1/γ) – (Z2 + P2/γ)

Obtenemos la velocidad teórica 2 como:

V2t = √ ((2gh)/ (1-(A2/A1)2), dicha expresión debe ser multiplicada por un coeficiente Cv(Coeficiente de velocidad) con el fin de “reparar” los errores cometidos por despreciar las perdidas y por asumir α = 1, con esto obtenemos V2r (Velocidad real 2 )
Con esta velocidad y con el área calculamos el caudal quedando de la siguiente manera.

Q = Cd*A2*√2gh donde Cd = Cv / √1-m2 y m = A2 / A1

Si se tomaron lecturas con el manómetro de mercurio la expresión queda de lasiguiente manera:

Q = Cd*A2*√2g∆h (γm / γ – 1) donde ∆h = Diferencia de altura en el manómetro.

La calibración del venturímetro consiste en medir varios caudales y calcular las diferencias manométricas, esto con el fin de obtener los valores de Cd y Cv, generalmente comparados con el número de Reynolds.

La calibración se expresa mediante la ecuación:

Q = Khn ó Q = K∆hn Donde n...