VENTURIMETRO
Enviado por 201020921 • 21 de Octubre de 2013 • 2.657 Palabras (11 Páginas) • 486 Visitas
Teoria e Instrucivo de Practica 4 “El Venturímetro” Laboratorio de Mecánica de Fluidos
Instructor: Ing Luis Sandoval 2do Semestre de 2013
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MEDIDORES DE FLUJO DE TUBERÍAS
Un punto fundamental en el estudio de flujos por el interior de tuberías es el
conocimiento del caudal y la velocidad del fluido que circula a través de la tubería. Los
diferentes métodos para la medida de velocidades medias en el flujo de fluidos pueden
clasificarse en tres grupos:
Los basados en la diferencia de presión provocadas por estrechamientos de la
conducción con secciones de flujo constantes: diafragmas, boquillas y
venturimetros.
Los basados en secciones de flujo variables provocadas por las diferencias de
presión constantes que determina un flotador: rotámetros.
Los indirectos, basados en la medida de caudales en la determinada sección de
flujo: presas, contadores mecánicos, medidores térmicos, medidores ultrasónicos,
medidores magnéticos, etc.
En la mayor parte de las industrias es trascendental trasegar fluidos de un punto a otro.
Este campo es el campo de estudio de la dinámica de fluidos. Por lo tanto este estudio
constituye un pilar fundamental de los conocimientos en la ingeniería. Este estudio no sería
posible sin la ayuda de los medidores de flujo, que se encargan de medir la presión estática
en distintos puntos de la tubería o la medición de la velocidad del fluido. Entre los distintos
tipos de medidores se encuentran los medidores de orificio, las toberas, los venturímetros,
los rotametros, los anemómetros etc.
La mayor parte de estos equipos basan su funcionalidad en la primera ley de la
termodinámica, que enuncia la conservación de la energía total de los sistemas (Teorema de
Bernoulli). En este caso, el fluido presenta diversas formas de energía, como lo es la energía
mecánica, que se subdivide a su vez en energía cinética y energía potencial, así como la
energía interna del fluido, que es expresada como la presión del mismo, no es común
considerar los cambios térmicos del mismo, no obstante, en caso de haber un cambio en la
temperatura del mismo, también debe incluirse la misma en el balance general de energía.
Por otra parte, están los medidores de alta tecnología, que basan su funcionamiento en
otros fenómenos físicos, como la refracción de ondas electromagnéticas, el efecto doppler,
la conductividad eléctrica, la fuerza de sustentación hidrodinámica.
2.1 VENTURIMETRO
Es un tipo de boquilla especial, seguida de un cono que se ensancha gradualmente,
accesorio que evita en gran parte la pérdida de energía cinética debido al rozamiento. Es por
principio un medidor de área constante y de caída de presión variable.
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Figura 14. Esquema de un medidor tipo Venturi.
Fuente: http://tarwi.lamolina.edu.pe
El Tubo de Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por él
un fluido. En esencia, éste es una tubería corta recta, o garganta, entre dos tramos cónicos.
La presión varía en la proximidad de la sección estrecha; así, al colocar un manómetro o
instrumento registrador en la garganta se puede medir la caída de presión y calcular el
caudal instantáneo, o bien, uniéndola a un depósito carburante, se puede introducir este
combustible en la corriente principal.
Las dimensiones del Tubo de Venturi para medición de caudales, tal como las
estableció Clemens Herschel, son por lo general las que indica la figura 14. La entrada es
una tubería corta recta del mismo diámetro que la tubería a la cual va unida.
La presión que precede al cono de entrada se transmite a través de múltiples aberturas
a una abertura anular llamada anillo piezométrico. De modo análogo, la presión en la
garganta se transmite a otro anillo piezométrico. Una sola línea de presión sale de cada
anillo y se conecta con un manómetro o registrador. En algunos diseños los anillos
piezométricos se sustituyen por sencillas uniones de presión que conducen a la tubería de
entrada y a la garganta.
La principal ventaja del Venturi estriba en que sólo pierde un 10 - 20% de la diferencia
de presión entre la entrada y la garganta. Esto se consigue por el cono divergente que
desacelera la corriente.
Es importante conocer la relación que existe entre los distintos diámetros que tiene el
tubo, ya que dependiendo de los mismos es que se va a obtener la presión deseada a la
entrada y a la salida del mismo para que pueda cumplir la función para la cual está
construido.
Esta relación de diámetros y distancias es la base para realizar los cálculos para la
construcción de un Tubo de Venturi y con los conocimientos del caudal que se desee pasar
por él.
Deduciendo se puede decir que un Tubo de Venturi típico consta, como ya se dijo
anteriormente, de una admisión cilíndrica, un cono convergente, una garganta y un cono
divergente. La entrada convergente tiene un ángulo incluido de alrededor de 21º, y el cono
divergente de 7º a 8º.
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Figura 15. Tubo Venturi.
Fuente: http://www,monografias.com
Un tubo Venturi, como el mostrado en la figura 15, consiste en un tubo corto con un
estrechamiento de su sección transversal, el cual produce un aumento de la velocidad del
fluido y por consiguiente, puesto que la conservación de la carga expresada por el teorema
de Bernoulli debe satisfacerse, una disminución de la altura piezométrica. El estrechamiento
va seguido por una región gradualmente divergente donde la energía cinética es
transformada de nuevo en presión con una inevitable pequeña pérdida por fricción viscosa.
La caída de presión puede relacionarse con el caudal de fluido que circula por el conducto, a
partir de la ecuación de continuidad (caudal constante en cualquier sección de la
conducción) y de la ecuación de Bernoulli (conservación de la energía mecánica).
Figura 16. Un tubo Venturi inclinado.
Fuente: Departamento de Energía, Universidad
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