Investigacion Venturi

El efecto Venturi consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión cuando aumenta la velocidad al pasar por una zona de sección menor. En ciertas condiciones, cuando el aumento de velocidad es muy grande, se llegan a producir presiones negativas y entonces, si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiracióndel fluido de este conducto, que se mezclará con el que circula por el primer conducto. Este efecto, demostrado en 1797, recibe su nombre del físico italiano Giovanni Battista Venturi (1746-1822).
Explicación
El efecto Venturi se explica por el Principio de Bernoulli y el principio de continuidad de masa. Si el caudal de un fluido es constante pero la sección disminuye, necesariamente la velocidadaumenta tras atravesar esta sección. Por el teorema de la conservación de la energía mecánica, si la energía cinética aumenta, la energía determinada por el valor de la presión disminuye forzosamente.
Efectivamente,según el principio de Bernoulli:

donde:
• = velocidad del fluido en la sección considerada.
• = aceleración gravitatoria, g = 9,81 m/s2.
• = presión en cada punto de la línea decorriente.
• es el peso específico ( ). Este valor se asume constante a lo largo del recorrido cuando se trata de un fluido incompresible.
• = altura, en vertical, sobre una cota de referencia.
• Los subíndices y indican que los valores se toman en un punto 1 y en otro punto 2, a lo largo de la conducción.
Expresado de este modo, cada uno de los sumandos tiene como dimensión una longitud, por loque se consideran todos alturas:, altura de velocidad, , altura de presión y altura geométrica.
A igualdad de los demás factores, y teniendo en cuenta el principio de continuidad, que expresa que al disminuir la sección en un conducto, aumenta la velocidad del fluido que lo recorre, puede deducirse que, en un estrechamiento del conducto, si aumenta, necesariamente debe disminuir .
Pero además,si el estrechamiento en el punto es tal, que la velocidad sea suficientemente grande para que , para que se cumpla Bernoulli, la altura tendrá que ser negativa y por tanto la presión. Cuando por ésta o por otra circunstancia, la presión se hiciera negativa, en teoría traerá consigo la detención del movimiento del fluido o, si se introduce un tubo con otro fluido, este fluido sería aspirado por lacorriente del primero.
Tubo de Venturi
Un tubo de Venturi es un dispositivo inicialmente diseñado para medir la velocidad de un fluido aprovechando el efecto Venturi. Efectivamente, conociendo la velocidad antes del estrechamiento y midiendo la diferencia de presiones, se haya fácilmente la velocidad en el punto problema.
La aplicación clásica de medida de velocidad de un fluido consiste en untubo formado por dos secciones cónicas unidas por un tubo estrecho en el que el fluido se desplaza consecuentemente a mayor velocidad. La presión en el tubo Venturi puede medirse por un tubo vertical en forma de U conectando la región ancha y la canalización estrecha. La diferencia de alturas del líquido en el tubo en U permite medir la presión en ambos puntos y consecuentemente la velocidad.
Enotros casos utiliza este efecto para acelerar la velocidad de un fluido obligándole a atravesar un tubo estrecho con el extremo en forma de cono. Estos modelos se utilizan en numerosos dispositivos en los que la velocidad de un fluido es importante y constituyen la base de aparatos como el carburador.
Cuando se utiliza un tubo de Venturi hay que tener en cuenta un fenómeno que se denomina cavitación.Este fenómeno ocurre si la presión en alguna sección del tubo es menor que la presión de vapor del fluido. Para este tipo particular de tubo, el riesgo de cavitación se encuentra en la garganta del mismo, ya que aquí, al ser mínima el área y máxima la velocidad, la presión es la menor que se puede encontrar en el tubo. Cuando ocurre la cavitación, se generan burbujas localmente, que se...