Aplicación Del Tubo Venturi Y Del Tubo Pitot
Aplicación del tubo de Venturi y del
tubo de Pitot
Práctica de laboratorio de Ingeniería Fluidomecánica
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ENERGÉTICA Y FLUIDOMECÁNICA
Curso 2011/2012
Aplicación del tubo de Venturi y del tubo de Pitot
Práctica de laboratorio de Ingeniería Fluidomecánica
Introducción.
El objetivo de esta práctica es el manejo de algunos de los dispositivos más comunes
utilizados para medir el caudal o la velocidad de una corriente líquida: un tubo de Venturi y
un tubo de Pitot. Se utilizará un sistema volumétrico para determinar el caudal real (patrón).
Se hace pasar el mismo caudal por los dos aparatos a la vez para medirlo por diferentes
métodos. El sistema de trabajo consistirá en ajustar los ceros de todos los aparatos en
reposo, abrir la válvula del agua y anotar las medidas de los diferentes sistemas, rellenando
las correspondientes tablas.
Medida del caudal con tubo de Venturi y tubo de pitot
Teoría
Aplicando la ecuación de Bernoulli entre dos secciones de
diferente diámetro del tubo Venturi, en posición horizontal:
2
h1
h2
2
z
P1 + v1 = P2 + v 2
2
2
Por la ecuación de continuidad, el caudal viene dado por:
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Q=
F IGURA 1: E SQUEMA
V ENTURI
P2, v2
DE UN
Considerando que el fluido cumple la teoría ideal, la presión es constante en cada sección transversal y se puede calcular mediante la altura de
agua en el tubo vertical, siendo: Pi = Patm agua .g. hi agua .g.z (se utiliza agua, porque es el
fluido de los tubos). La distancia z desde la base de cada tubo hasta el eje del Venturi es la
misma para todos los tubos.
Sustituyendo las expresiones del caudal y de la presión en la ecuación de Bernoulli, se obtiene el caudal teórico que atraviesa el tubo de Venturi en función de la diferencia de alturas
entre dos secciones:
Qt =
. D2 2g.(h1 - h2 )
2
.
4
1 - ( D2 )4
D1
Por lo tanto, midiendo las alturas de presión estática h1 y h2, se puede conocer el caudal que
atraviesa el tubo de Venturi, suponiendo que no existen pérdidas de energía y que el fluido se
comporta como ideal.
1
2
D1
D2
2
v1 =
v2
4
4
P1, v1
Considerando que pueden existir pérdidas de carga en el tubo, se define un coeficiente de
descarga Cv para cuantificarlas, de forma que el caudal real que atraviesa el tubo será:
Q real C v
D2 2g(h1 - h2 )
2
4
4
D2
1-
D1
Aunque Cv varía con el número de Reynolds, a partir de un cierto valor de dicho número se puede suponer constante.
Otra forma de determinar la velocidad del fluido es
utilizar un tubo de Pitot que permite determinar la
velocidad del fluido aguas arriba del tubo, midiendo la
altura de presión que produce. En la Figura 2 se
muestra un tubo de Pitot colocado en el interior de la
sección de ensayo.
La velocidad del fluido en A es cero. Aplicando la
ecuación de Bernoulli en la línea de corriente que
muere en A:
h8
h6
z
A
v6
tubo de Pitot
P6 v 2
P
6 gz 6 A gz A
2
F IGURA 2: T UBO DE P ITOT
Como el fluido dentro del Pitot está en reposo se puede
aplicar fluidostática y obtener la presión total o de remanso PA:
PA Patm agua gh 8 agua gz
v 6 = 2g(h8 - h6 ) El caudal que mide el tubo de Pitot es: Q pitot
D 2
6
v6
4
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Sustituyendo la expresión anterior y la de P6 en la ecuación de Bernoulli y despejando v6:
2
Práctica. Modelo 1.
1) Comprobar que el sistema está horizontal y la válvula de la bomba cerrada.
2) Llenar de agua los...
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