Venturimetro

Marco Teórico

Conceptos Básicos

Presión: Es una magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie. (Giles, 1962)

Caudal: Es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo (Giles, 1962)

Principio de Bernoulli

Según Giles, 1962 el principio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Es decir expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, permanece constante a lo largo de su recorrido.

La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:

Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.

Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.

Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.

P +(v^2 p)/2+ pgh

En la ecuación de Bernoulli intervienen los parámetros siguientes:

P: Es la presión estática a la que está sometido el fluido, debida a las moléculas que lo rodean

p: Densidad del fluido.

v: Velocidad de flujo del fluido.

g: Valor de la aceleración de la gravedad (en la superficie de la Tierra).

h: Altura sobre un nivel de referencia.

Para llegar a la ecuación de Bernoulli se han de hacer ciertas suposiciones que nos limitan el nivel de aplicabilidad:

El fluido se mueve en un régimen estacionario, o sea, la velocidad del flujo en un punto no varía con el tiempo.

Se desprecia la viscosidad del fluido (que es una fuerza de rozamiento interna).

Se considera que el líquido está bajo la acción del campo gravitatorio únicamente.

Venturímetro

El venturímetro es un aparato usado para mediciones de gasto y se coloca en una tuberia, causando poca reducción de la presión, aplicando la ecuación de Bernoulli; entre la entrada del agual al venturímetro y la garganta del venturímetro. (Çengel & Cimbala, 2006)

(V_1^2)/2g+p_1/γ+z_1=(V_2^2)/2g+p_2/γ+Z_2

El venturímetro está en la posición horizontal z_1=z_2

(V_1^2)/2g+p_1/γ=(V_2^2)/2g+p_2/γ

Si V1 y V2 son respectivamente las velocidades medias en la sección de entrada y en la garganta y si se esta proporcionando un gasto constante.

De la ecuación de la continuidad. (Çengel & Cimbala, 2006)

V_1 A_1=V_2 A_2

V_1=V_(2A_2 )/A_1

P_1/γ-P_2/γ=(V_2^2)/2g-(V_1^2)/2g

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