Venturimetro

Presión en un fluido

En general, un fluido siempre se encuentra contenido por alguna otra materia, esto provoca que el fluido entre en contacto con una cierta área superficial, pero debido a la tercera ley de Newton, estos cuerpos que entran en contacto, se ejercen fuerza el uno al otro. Por lo tanto existe una presión ejercida por el fluido a su contenedor. En general, la importancia dela presión en un fluido se debe a que esta es la expresión de la energía interna del fluido. Esto es de importancia, debido que al hacer un balance de energía, esta se conserva en el sistema, entonces, si la variación energética no es en torno a la posición o velocidad del fluido, esta será en torno a la presión o temperatura del fluido.

Medidores de presión de un fluido


Figura No. 1Distintas formas de medir la presión estática de un fluido.
Manómetro de tubo en U simple

Este medidor de presión se basa en la ecuación general de la presión de una columna de un fluido. Debe hacerse notar que el tubo en U, se encuentra lleno hasta cierto nivel de un fluido de densidad mayor al fluido de prueba, y el resto lleno con el mismo fluido de prueba.

Si se desea comparar la presiónen dos puntos distintos de un fluido, se introduce uno de los extremos del tubo en U en un lado y el otro extremo en el segundo punto. Al conectar el medidor, este registrará una diferencia de altura, proporcional a la diferencia de presión entre los dos puntos, para este medidor se tendrá que la ecuación que relación la diferencia de presión es:


Donde:
• P es la presión,
• R es ladiferencia de alturas en el tubo de U,
• ρ es la densidad,
• g es la gravedad,
• a se refiere a uno de los dos puntos y b al segundo de ellos y
• A se refiere al fluido del manómetro y B al fluido de prueba.

Tubo en U de dos fluidos

Este es muy similar al manómetro descrito anteriormente, pero, sirve para la medición de dos fluidos, esto se logra, ampliando las cavidades del tubo en unasección. Con esto, colocan los dos tubos, permitiendo una variación que permite medir la diferencia de presión, de acuerdo con la siguiente ecuación:



Donde:
• P es la presión,
• R es la diferencia de alturas en el tubo de U,
• ρ es la densidad,
• g es la gravedad,
• a se refiere a uno de los dos puntos y b al segundo de ellos y
• A se refiere al fluido del manómetro, B y a los fluidos deprueba.

Tipos de flujo

Existen, en general, diversos tipos de flujo, hay varias clasificaciones, de acuerdo a su comportamiento con respecto a la viscosidad y de acuerdo con el régimen o forma con la que fluyen. Los fluidos que responden a la viscosidad de acuerdo con la ley de Newton se llaman fluidos Newtonianos, no obstante existen otros, que requieren un esfuerzo adicional antes decomenzar a fluir, en general, se analizan los fluidos Newtonianos que son más sencillos de analizar. Otra posible clasificación, es de acuerdo con el tipo de régimen bajo el cual fluyen. Aquí cabría hacer la clasificación entre fluido laminar y fluido turbulento.

Flujo laminar

Figura No. 2 Perfil de velocidad del flujo laminar.
Mucho se ha hablado de los regímenes de flujo, mas no se haexplicado mayor cosa de ellos. En general, los regímenes de importancia son laminar y turbulento, el flujo laminar es el flujo en el cual no existe entremezclado.
Se ha explicado con el experimento de Reynolds que consistía en hacer fluir agua en un tubo transparente, a diferentes velocidades, en determinado momento, cuando el régimen de flujo se encuentra bien establecido, se inyecta un líquidode color y se observa la tendencia del colorante
En el régimen laminar, no existe mezclado y el colorante se mueve en línea recta, lo que permite que el fluido en régimen laminar se considere como un fluido de placas infinitesimales que son desplazadas por la acción del esfuerzo cortante que se les aplica.
Estas placas forman un perfil de velocidad, debido a que a medida que se acerca...