Mecanica De Fluido Venturi

Medidor Venturi:

Este dispositivo se utiliza para medir el gasto a través de una tubería. Generalmente se hace de una sola pieza fundida que consta de una sección aguas arriba, de igual diámetro que la tubería y provista de un anillo con aberturas piezométricas para medir la presión estática en esa sección; una sección cónica convergente; una garganta cilíndrica provista también de un anillo piezométrico; y una sección cónica con una divergencia gradual hasta alcanzar el diámetro original de la tubería.

Ecuaciones Básicas: Al aplicar las ecuaciones de continuidad y de Bernoulli para flujo incompresible estable, asumiendo que no existen pérdidas de energía a lo largo de la tubería, y que tanto la velocidad como la presión son uniformes a través de cualquier sección considerada, se obtiene:

Continuidad:

donde denota el caudal o flujo volumétrico.

Bernoulli:

Esta ecuación se escribe también por su fácil interpretación:

en la cual, cada sumando representa a una forma de energía mecánica: Así, es la energía potencial por unidad de peso del fluido, es la energía de presión y la energía cinética correspondiente. De esta manera, a la cantidad

se le llama energía mecánica total o altura de “carga” total, la cual se indica en la como una línea horizontal en el caso presente de flujo sin fricción.

Entonces de la ecuación de Bernoulli,

y de la continuidad

Al sustituir y despejar la velocidad teórica,

En términos de las alturas piezométricas h1 y h2, la velocidad teórica puede escribirse

El caudal teórico está dado entonces por

La ecuación de velocidad teorica v2 muestra la relación general entre el flujo volumétrico y la caída de presión para un medidor de flujo de restricción. Varios factores limitan su utilidad en el cálculo del flujo volumétrico real a través del medidor: los perfiles de velocidad se acercan a flujo uniforme sólo a número de Reynolds muy grandes, los efectos de la fricción pueden volverse importantes (especialmente aguas abajo del medidor) cuando los contornos del medidor son abruptos, por último, la ubicación de las tomas de presión afecta la lectura de la presión diferencial, .

La ecuación teórica se ajusta para el número de Reynolds y la razón de diámetro definiendo un coeficiente de descarga empírico como:

Mediante el empleo del coeficiente de descarga, el flujo volumétrico real se expresa como

La placa de orificio:

La placa de orificio es una placa delgada que puede sujetarse entre bridas de tubería. El orificio de arista afilada ocasiona que el chorro se contraiga aguas abajo del orificio, de tal manera que las líneas de corriente, tal como se observa en continúan

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