Practica Venturi

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ENSENADA

ING. JOSÉ REYES CABRERA

(A.S.M.E. PTC,op,cit., p. 17) para el ángulo del cono a la entrada (α) es de 21 ± 2 grados, el ángulo del cono a la salida (β) es de 5 a 15 grados. La longitud de la garganta igual a un diámetro de la misma, la toma de lectura corriente aguas arriba deberá de localizarse 0.25 a 0.5 veces el diámetro de la tubería conectada al cono. Ver figura 1.

Cuando el fluido está circulando o fluyendo dentro de una tubería (sección 1) y al llegar a la garganta aumenta la velocidad del fluido provocando una caída de presión en este punto (que generalmente es presión de vacío) por la reducción del área, entonces podemos utilizar un manómetro diferencial entre la sección 1 y 2, se puede calcular el caudal que fluye por el tubo de Venturi.

La sección transversal del Venturi suele ser circular, pero puede tener cualquier otra forma. Es un aparato que se ha utilizado a través de los años para medir el caudal que fluye a través de una tubería.

Aplicando la ecuación de Bernoulli entre las secciones convergente y divergente:

V12 / 2g + h1 + = V22 / 2g + h2 = Vn 2 / 2g + hn (1)

En el que V1 y V2 y Vn son las velocidades de flujo en la sección 1,2 y n en m/seg. La ecuación de continuidad es la siguiente:

V 1a1 = V 2a2 = V nan = Q (2)

Donde: a1, a2, an, son las áreas de las secciones 1,2 y n correspondientes en m2.

En el que Q es el flujo o caudal de descarga. Sustituyendo en la ecuación (1) V1 de la ecuación (2):

V22 / 2g (a2 / a1)2 + h1 = (V22 / 2g) + h2 (3)

Y despejando V2 de esta ecuación:

V2 =  2g (h1 - h2) / (1 - (a22 / a12)) (4)

de modo que el caudal en la garganta, se obtiene multiplicando la velocidad V2 por el por el área de la garganta (a2):

Q = a2  2g (h1 - h2) / (1 - (a22 / a12)) (5)

En la realidad de la práctica en campo, hay una cierta pérdida de energía entre la sección 1 y 2. Y la velocidad no es absolutamente constante a través de cualquiera de estas secciones. Como resultado, los valores medidos de Q suele, caer un poco por debajo de los calculados a partir de la ecuación (6):

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Q = Cv a2  2g (h1 - h2) / (1 - (a22 / a12)) (6)

Donde:

Cv es el coeficiente de velocidad o descarga y depende del tipo de medidor.

h1 y h2 lecturas manométricas en las secciones 1 y 2 en metros.

g es la fuerza de gravedad a la altitud especificada.

El sistema de unidades a utilizar es el sistema internacional de medidas[masa en kilogramos (kg) , longitud en metros (m) y tiempo en segundos (seg). La unidad de fuerza es el newton (New) cuando se, la aceleración de la gravedad (g) es 9.81 m/seg2.

La unidad de presión es el pascal (Pa):

1 Pa = 1 New/m2.

1 kgf/cm2 = 98, 067 Pa.

1 bar = 100,000 Pa.

1 kgf = 9.81 New.

La densidad se define como la masa por unidad de volumen.

 = m/v = Kg/m3

El caudal (Q) de la bomba expresada en m3/seg.

La carga neta del sistema expresada en m.

La velocidad angular ω en radianes/ segundos.

El torque T en New – m.

La potencia P en Watt.

El tiempo s en segundos.

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3. Material y equipo necesario.

Descripción del equipo:

La figura 2 Y 3 muestra el arreglo del tubo Venturi para esta práctica. El tubo Venturi es de aluminio; el agua que esta fluyendo desde la bomba del banco de pruebas H-1 a través de la manguera flexible entra al medidor por la parte izquierda y sale por la parte derecha a través de la válvula de control y finalmente llega al banco de pruebas H-1. El fluido pasa por varios puntos durante su recorrido dentro del medidor

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