Tubo Venturi

“El Tubo Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por él un fluido. En esencia, consta de una tubería corta recta, o garganta, entre dos tramos cónicos. La presión varía en la proximidad de la sección estrecha; así, al colocar un manómetro ó instrumento registrador en la garganta se mide la caída de presión y hace posible calcular el caudal instantáneo”.

Con esteinstrumento se puede medir el gasto que circula en un conducto se utilizan varios procedimientos. Cuando el conducto es un tubo, es frecuente utilizar lo que se llama medidor de agua de Venturi.
Este medidor remplaza la medida del gasto por la medida de una diferencia de presiones. El medidor de Venturi consiste en dos troncos de cono unidos por un tubo y éste a su vez esta conectado a laconducción por otro tubo, este tubo contiene mercurio y constituye un manómetro diferencial que determina la diferencia de presiones entre esos dos puntos.















MARCO TEORICO

El Tubo Venturi lo crea el físico e inventor italiano Giovanni Battista Venturi (1746–1822), fue profesor en Módena y Pavía, en Paris y Berna, ciudades donde vivió mucho tiempo, estudió teorías quese relacionan con el calor, óptica e hidráulica, en éste último campo descubre el tubo que lleva su nombre, “tubo Venturi”. Según él, el tubo es un dispositivo para medir el gasto del fluido, es decir, la cantidad de flujo por unidad de tiempo, a partir de una diferencia de presión que existe entre el lugar por donde entra la corriente y el punto, calibrable de mínima sección del tubo, en donde suparte ancha final actúa como difusor.




















OBJETIVOS

Conocer el funcionamiento y la aplicación del tubo de Venturi.


Realizar los cálculos necesarios para obtener las diferentes velocidades que lleva el fluido y el gasto másico.


Observar físicamente las diferencias de presiones que realiza el fluido, cuando atraviesa los diferentes diámetrosque se encuentran en el tubo.

















PROCEDIMIENTOS

Para llevar acabo la prueba y fabricación del tubo de Venturi se llevaron acabo una serie de búsqueda y compras de materiales necesarios para la fabricación de este.
Se compraron nipples de 1pulgada de diámetro por 16 pulgadas de longitud y de ½ pulgadas x 5 pulgadas de longitud, reductores bushing, junto con losmanometros y las cinta teflón.















































CÁLCULOS

En una tubería horizontal de 1 pulgada de diámetro se estrecha gradualmente a hasta 0.5 pulgada la presión en la primera sección es de 40 psi y en la segunda sección es de 38 psi encontrar el gasto y la perdida de energía.

Datos
ϕ_(1=)1 pulgada
ϕ_(2=)0.5pulgada
p_1=40 psi
p_2=38 psi
G=?

Formula
P_1+1/2 ρV_1^2=P_2+1/2 ρV_2^2

Despejando V_2

V_2=√((2(P_(1-P_(2)) ))/(ρ(1-(A_2^2)/(A_1^2 ))))

Conversiones
40Lb/〖in〗^2 1N/0.2248Lb 〖in〗^2/(1550m^2 )=275,800.71 Pa

38=Lb/〖in〗^2 1N/0.2248Lb 〖in〗^2/(1550m^2 )=262,010.6 Pa
Solucion
A=(πD^2)/4
A_1= (3.1416〖(2.540 X〖 10〗^(-2) m)〗^2)/4=5.05 x 〖10〗^(-4) m^2A_2=(3.1416〖(0.0127m)〗^2)/4=1.26 x 〖10〗^(-4) m^2


CALCULANDO LA VELOCIDAD.


V_2 √((2(275,800.71Pa-262,010.6Pa))/(1000 kg⁄m^3 (1-〖(1.26 x 〖10〗^(-4) m^2)〗^2/〖(5.06 x 〖10〗^(-4) m^2)〗^2 ))
V^2= 5.4224m⁄s

A_1 V_1=A_2 V_2
Despejando V_1
V_1=(A_2 V_2)/A_1
V_1=((1.26 X 〖10〗^(-4) m^2)(5.4224 m⁄s))/((5.06 x 〖10〗^(-4) m^2))=1.35 m⁄s
Q_1= A_1 V_1
Q_1= (5.06 x 〖10〗^(-4) m^2)(1.35 m⁄s)
Q_1=6.83 X 〖10〗^(-4) m^3⁄s
Q_2=A_2V_2
Q_2=(1.26 X 〖10〗^(-4) m^2)(5.4224 m^3⁄s)
Q_2=6.83 X 〖10〗^(-4) m^3⁄s













CALCULANDO LA PERDIDA DE ENERGIA
Formula:
Z_1+P_1/γ+∝_1 (V_1^2)/2g= Z_2+P_2/γ+∝_2 (V_2^2)/2g+∑_1^2▒hr
P_1/γ+(V_1^2)/2g=P_2/γ+(V_2^2)/2g+∑_1^2▒hr
∑_1^2▒hr= P_1/γ+(V_1^2)/2g-P_2/γ-(V_2^2)/2g



SUSTITUCCION
∑_1^2▒hr= (275,800.7 Pa)/(9810 N⁄m^3 )+〖(1.35 m⁄s)〗^2/(2(9.81 m⁄s^2 ))-...