Tubo de Venturi

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Universidad Latina de Costa Rica

Física I

Proyecto de Investigación

Tema: Tubo de Venturi

Profesor: Gonzalo Aguilar Martínez

Estudiantes:

Kenneth A. Sánchez Valerio

David Víquez Mora

Jerrick Céspedes Herrera

Tomás Rosales Morales

Grupo 1

III Cuatrimestre, 2018

Índice

Índice        1

Introducción        2

Objetivo General        2

Objetivos específicos        2

Desarrollo        3

Marco Teórico        3

Definiciones        3

Funcionamiento        4

¿Como se hizo?        5

Análisis de resultados        6

Conclusiones        8

Anexos        9

        9

Bibliografía        11

Introducción

La presente investigación dedicada a la materia de Física general uno con enfoque a las ingenierías se decidió tomar como tema el Tubo de Venturi.

Con esta investigación se pretende básicamente explicar, teorizar y aplicar de manera práctica, la utilidad y/o función de este tema aplicado en la vida real por medio de una exposición dinámica.

Para tener un mejor orden y desarrollo del tema se dictaron los siguientes objetivos generales y específicos:

Objetivo General

• Demostrar prácticamente el uso y función del Tubo de Venturi aplicado en la vida real.

Objetivos específicos

• Explicar parte de la teoría para conceptualizar términos y de esta manera aclarar el camino hacia el objetivo principal.
• Investigar parte de la historia de la invención y las personas que mas influyeron para este fin.
• Comparar los datos que se tomaron en el proceso práctico y proceso teórico para poder obtener el margen de error, así como desviaciones y factores que influyeron.

Desarrollo

Marco Teórico

Definiciones

El Tubo de Venturi fue creado por el físico e inventor italiano Giovanni Battista Venturi. Fue profesor en Módena y Pavía. En Paris y Berna, ciudades donde vivió mucho tiempo, estudió cuestiones teóricas relacionadas con el calor, óptica e hidráulica. En este último campo fue que descubrió el tubo que lleva su nombre. Según él este era un dispositivo para medir el gasto de un fluido, es decir, la cantidad de flujo por unidad de tiempo, a partir de una diferencia de presión entre el lugar por donde entra la corriente y el punto, calibrable, de mínima sección del tubo, en donde su parte ancha final actúa como difusor.

 El tubo de Venturi se utiliza para medir la velocidad de un fluido incompresible. Consiste en un tubo con un estrechamiento, de modo que las secciones antes y después del estrechamiento son A1 y A2, con A1 > A2. En cada parte del tubo hay un manómetro, de modo que se pueden medir las presiones respectivas p1 y p2. Encuentra una expresión para la velocidad del fluido en cada parte del tubo en función del área de las secciones, las presiones y su densidad.

Consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión al aumentar la velocidad después de pasar por una zona de sección menor. Si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido contenido en este segundo conducto. Este efecto, demostrado en 1797, recibe su nombre del físico italiano Giovanni Battista Venturi (1746-1822). 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 velocidad aumenta tras atravesar esta sección. Por el energía si la energía cinética aumenta, la energía determinada por el valor de la presión disminuye forzosamente.

Funcionamiento

En el Tubo de Venturi el flujo desde la tubería principal en la sección 1 se hace acelerar a través de la sección angosta llamada garganta, donde disminuye la presión del fluido. Después se expande el flujo a través de la porción divergente al mismo diámetro que la tubería principal. En la pared de la tubería en la sección 1 y en la pared de la garganta, a la cual llamaremos sección 2, se encuentran ubicados ramificadores de presión. Estos ramificadores de presión se encuentran unidos a los dos lados de un manómetro diferencial de tal forma que la deflexión h es una indicación de la diferencia de presión p1 – p2. Por supuesto, pueden utilizarse otros tipos de medidores de presión diferencial.

La ecuación de la energía y la ecuación de continuidad pueden utilizarse para derivar la relación a través de la cual podemos calcular la velocidad del flujo. Utilizando las secciones 1 y 2 en la formula 2 como puntos de referencia, podemos escribir las siguientes ecuaciones:

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Q = A1v1 = A2v2 2

Estas ecuaciones son válidas solamente para fluidos incomprensibles, en el caso de los líquidos. Para el flujo de gases, debemos dar especial atención a la variación del peso específico g con la presión.

Marco Meteodológico

¿Como se hizo?

Para el experimento se utilizaron varios instrumentos y materiales que a continuación se enlistan:

• 2 manómetros
• Llaves de apertura de agua
• Tubos de pvc
• Pegamento para tuberías
• Cinta métrica

Para la construcción del prototipo del tubo de Venturi se utilizaron d materiales propiamente de plomería.

Los tubos son de 2 pulgadas de diámetro aproximadamente y para el “cuello” se utilizó un tubo común de pvc, media pulgada aproximadamente.

Para el ensamblaje completo de los elementos se utilizó pegamento especial de tuberías además de codos para sostener los manómetros.

1. Se cortó dos tubos grandes para simular la entrada y salida del agua.
2. Se cortó por lo menos 3 tubos mas pequeños para montar los manómetros.
3. Agregado a los manómetros se les puso una llave de apertura y depuración de agua para controlar la presión que ejercía el agua
4. Un manómetro se colocó en el cuello que unía los dos tubos grandes, el otro en uno de los tubos, en este caso de la entrada de agua, como se muestra originalmente en el experimento.
5. Se abrieron dos agujeros en los tubos para la entrada y salida de agua.

Análisis de resultados

Al completar el ensamblaje del prototipo del tubo de Venturi se pudieron tomar los siguientes apuntes:

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