Lab 02 mecanica de fluidos- grupo 02

Mecanica de fluidos

1. "AÑO DEL FORTALECIMIENTO DE LA SOBERANÍA NACIONAL”




FACULTAD DE INGENIERÍA

TEMA:
LABORATORIO N°2
VENTURÍMETRO PARA EL CÁLCULO DE CAÍDA DE PRESIONES

DOCENTE:
Ing. María del Carmen Manchego Casapia

NOMBRE DEL CURSO:
Mecánica de Fluidos (6250)

CICLO:
Ciclo – Verano

INTEGRANTES:

Alexandra Jazmin Mamani Quispe – U20234937
Armando Faustino Figueroa Luque – U18211315
Jonny Moises Condori Yana – U17207010
Jorge Lenin Gamero Amudio – 1633952
Winston Ocsa Martinez – 1414174
Miguel Angel Vilca Adco – U20220342

Arequipa, 24 de enero del 2022

2. Mecánica de Fluidos
pág. 2

Índice

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................................3
1. LOGRO GENERAL DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE ........................................................................................4
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA PRACTICA .......................................................................................................5
3. MATERIALES Y EQUIPOS ..................................................................................................................................5
4. FUNDAMENTO TEÓRICO ..................................................................................................................................6
A) DETERMINACIÓN DE CAUDAL TEÓRICO (Qt) ..................................................................................................6
B) DETERMINACIÓN DEL CAUDAL REAL Y VELOCIDAD REAL (Qr y Vr). ..............................................................7
C) CARGO TOTAL DE PRESIÓN ..............................................................................................................................8
D) DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD EXPERIMENTAL (Vexp). .......................................................................8
E) DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE DESCARGA Y COEFICIENTE DE VELOCIDAD (Cd, Cv) .......................8
F) COMPORTAMIENTO DE LÍNEA PIEZOMETRICA A TRAVÉS DEL VENTURIMETRO ...........................................9
G) DISTRIBUCIÓN IDEAL Y REAL DE LAS PRESIONES ............................................................................................9
5. PROCEDIMIENTO (DESARROLLO DE LA PRÁCTICA) ..................................................................................... 10
6. ENTREGABLES ................................................................................................................................................ 12
6.1. Procedimiento de cálculo .............................................................................................................................. 12
7. DESEMPEÑOS DE COMPRENSIÓN ................................................................................................................ 14
CONCLUSIONES ..................................................................................................................................................... 22
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................................................ 23

3. Mecánica de Fluidos
pág. 3

INTRODUCCIÓN

En el siguiente laboratorio N°2 de nuestro curso de Mecánica de Fluidos aplicaremos nuestros
conocimientos sobre la teoría de Bernoulli y sobre el tubo Venturi. Con un equipo especializado que
contiene un banco hidráulico, medidor de caudales y accesorios de tubería especialmente
conectados para nuestras actividades, los cuales nos servirán para nuestra experiencia de cálculo
de áreas variables, coeficientes de descarga, coeficiente de velocidad en una posición en específica
y finalmente la presión real e ideal.
Este informe está estructurado por puntos, que son: Objetivos generales y específicos, Fundamento
teórico acerca de las formulas a utilizadas, el procedimiento experimental utilizado, descripción de
los equipos e instrumentos requeridos, Resultados se visualizarán en tablas de acuerdo al formato
de la guía, algunos resultados requeridos irán acompañados de gráficas para una buena explicación
de los datos y finalmente se presenta las conclusiones, recomendaciones y bibliografías.

4. Mecánica de Fluidos
pág. 4

1. LOGRO GENERAL DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

El medidor Venturi, inventado por el ingeniero estadounidense Clemans Herschel (1842- 1930) y
nombrado por él en honor del italiano Giovanni Venturi (1746-1822) por sus trabajos pioneros a
cerca de las secciones cónicas de flujo, es el flujómetro más preciso en este grupo, pero también
el más caro. Su contracción y expansión graduales evitan la separación del flujo y los remolinos, y
sólo tiene pérdidas de fricción en las superficies de la pared interior. Los medidores Venturi causan
pérdidas de carga muy bajas, y por lo tanto se deben preferir para aplicaciones que no puedan
permitir grandes caídas de presión. La pérdida de carga irreversible para los medidores Venturi
debida a la fricción sólo es de alrededor de 10%. El medidor Venturi es utilizado para medir la taza
de flujo de “descarga” en una tubería, o sea la cantidad de agua en volumen que está pasando a
través de una tubería en la unidad de tiempo. Por lo general el tubo Venturi está formado por:
1) Una pieza fundida (ver figura 1) formada por una porción, corriente arriba, del mismo tamaño
de la tubería, la cual está provista de una toma piezométrica para medir la presión estática.
2) Una región cónica convergente (tobera).
3) Una garganta cilíndrica con otra toma piezométrica.
4) Una sección cónica gradualmente divergente, la cual desemboca en una sección cilíndrica del
tamaño de la tubería (difusor).


Fig. 1 Tubo de Venturi

5. Mecánica de Fluidos
pág. 5

2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA PRACTICA

a) Medir caudales con el Venturímetro.
b) Determinar el coeficiente de descarga (Cd) del Venturímetro.
c) Medir Caudales con el deposito volumétrico del banco hidráulico.
d) Aplicar la ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad.
e) Determinar el coeficiente de velocidad del Venturímetro.
f) Observar el comportamiento de la distribución de las presiones a través del Venturímetro.
3. MATERIALES Y EQUIPOS
1. Banco hidráulico
2. Aparato medidor Venturi
3. Cronometro













Fig. 2 Partes del Venturímetro

6. Mecánica de Fluidos
pág. 6

4. FUNDAMENTO TEÓRICO

A) DETERMINACIÓN DE CAUDAL TEÓRICO (Qt)
La ecuación de Bernoulli representa la conservación de la energía mecánica por unidad de peso
para flujo continuo, incomprensible y sin fricción. Estudiaremos el comportamiento teórico
que tiene el flujo a través del Venturímetro, para deducir la expresión que nos determinara
el caudal. Aplicando la ecuación de Bernoulli entre la sección (1) y la sección (2) y asumiendo
que no hay pérdida de energía entre ambas secciones, tenemos:

……… (1)
Donde:
P: presión estática detectada en un orificio lateral.
V: Velocidad de flujo.
Z: Elevación desde el nivel de referencia topográfica a la línea del flujo, por lo tanto, Z1=Z2 para
tubos horizontales.

De la figura 1:
El punto (1) corresponde a la entrada.
El punto (2) corresponde a la garganta del Venturímetro.

Las cotas topográficas de ambas secciones son iguales puesto que el tubo esta horizontal y
pueden ser descartadas. Z1=Z2 Las alturas piezométricas se representan matemáticamente
como sigue:
…… (2)
Con el aparato Armfield, la presión estática P, es una medida usando un manómetro directamente
de un orificio lateral. El manómetro mide realmente la carga de presión estática, h, en metros,
que está relacionada con P con la relación:

Esto permite que la ecuación de Bernoulli pueda ser escrita en forma revisada, es decir:
…… (3)
�
1
??????
+
??????
1
2
2??????
+�
1=
�
2
??????
+
??????
2
2
2??????
+�
2
�
1
??????
+
??????
1
2
2??????
=
�
2
??????
+
??????
2
2
2??????

ℎ=
�
??????

ℎ
1+
??????
1
2
2??????
=ℎ
2+
??????
2
2
2??????

7. Mecánica de Fluidos
pág. 7

La parte de la velocidad relacionado con respecto de la carga de presión total se llama la carga de
la presión dinámica. De la ecuación de continuidad sabemos que el caudal permanece constante:
…… (4)
Despejando v1 y sustituyendo:
;
Efectuando y transponiendo términos obtendremos la velocidad teórica del fluido al pasar por la
garganta:
…… (5)
Al multiplicar la velocidad teórica ecuación 5, por el área de la garganta (A2), obtenemos el caudal
teórico que está pasando a través del Venturímetro:

…… (6)
Donde:
h1= Lectura de altura piezométrica en la entrada (m)
h2= Lectura de altura piezométrica en la garganta (m)
A1= Área de la entrada (m2)
A2= Área en la garganta (m2)

B) DETERMINACIÓN DEL CAUDAL REAL Y VELOCIDAD REAL (Qr y Vr).

La determinación del caudal real se realizará mediante lecturas directa de la probeta cilíndrica y
graduada disponible en el banco hidráulico. La velocidad del flujo se mide por la medición del
volumen del flujo, V, durante un periodo de tiempo, t. Esto de la tasa de flujo de volumen como:
que a su vez da la velocidad del flujo a través de un área definida, A, es decir:
Esto permite que la ecuación de Bernoulli pueda ser escrita en forma revisada, es decir:

…… (7)
�=??????
1??????
1=??????
2??????
2
�
3
�

??????
1=??????
2
??????
2
??????
1

ℎ
1+
(??????
2
??????
2
??????
1
)
2
2??????
=ℎ
2+
??????
2
2
2??????

??????
2=
√
2??????(ℎ
1−ℎ
2)
1−(
??????
2
??????
1
)
2

�
??????=??????
2 ??????
√
2??????(ℎ
1−ℎ
2)
1−(
??????
2
??????
1
)
2

??????
??????−����=
�
??????
??????
??????

8. Mecánica de Fluidos
pág. 8

Donde:
Vi-real=Velocidad real de cada sección en el Venturímetro (m/s).
Qr= Caudal obtenido del banco hidráulico (m3/s).
Ai= Área de cada sección en el Venturímetro (m2)

C) CARGO TOTAL DE PRESIÓN
La carga de la presión total, h0, se puede medir a partir de una sonda con un agujero final
desemboca en el flujo de tal forma que trae la corriente para descansar en destino, en el extremo
de la sonda. Por lo tanto,
…… (8)
Y de la ecuación de Bernoulli, se sigue que h01=h02

D) DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD EXPERIMENTAL (Vexp).
Si a la carga de presión total de le resta la carga de presión estática obtendremos la energía
cinética, de esta despejamos la velocidad para poder calcularla con datos experimentales del
equipo.
…… (9)
Donde:
Vi-exp= Velocidad experimental de cada sección en el Venturímetro (m/s).
h0= Carga de presión total en el sistema (leída en el tubo de pitot, m).
hi =Lectura piezométrica en cada sección en el Venturímetro (m2).
g= Aceleración de la gravedad

E) DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE DESCARGA Y COEFICIENTE DE VELOCIDAD (Cd, Cv)
Para reducir la fórmula del caudal teórico ecuación 6, asumimos que no se producen perdidas de
energía, lo cual afectaría los resultados, es decir que el caudal teórico (Qt) va a definir del caudal
real (Qr), de manera que para el caudal teórico sea igual al caudal real es necesario multiplicarlo
por una constante (Cd), la
ℎ
0=ℎ+
??????
2
2
2??????
(����??????�)
√(ℎ
0−ℎ
??????)(2??????)=??????
??????−?????????????????? (�/�)

9. Mecánica de Fluidos
pág. 9

Donde:
Cd= Coeficiente de descarga del Venturímetro.
Qr= Caudal real determinado con el Banco hidráulico.
Qt= Caudal teórico. Despejado v1 y sustituyendo:

Donde:
Cv= Coeficiente de velocidad del Venturímetro.
Vr= Velocidad real determinada a partir del caudal real.
Vt= Velocidad experimental.

F) COMPORTAMIENTO DE LÍNEA PIEZOMETRICA A TRAVÉS DEL VENTURIMETRO
Cuando el flujo pasa a través del Venturímetro se produce un proceso de transformación de
energía, de carga piezométrica (que en este caso es solo de carga a presión, porque el aparato
está colocado horizontalmente) a carga de velocidad en el trayecto de la entrada hacia la
garganta. Ocurriendo el proceso inverso, de la garganta hasta la salida del Venturímetro; esto es
debido a que el diámetro no es constante a través del Venturímetro. Lo anterior implica que la
velocidad también varía para cada sección, esto se puede apreciar en la figura 1. Con anterioridad
hemos dicho, que solo necesitamos dos lecturas piezométrica para determinar el caudal. El resto
de las lecturas piezométrica es para apreciar el proceso anteriormente expuesto.
G) DISTRIBUCIÓN IDEAL Y REAL DE LAS PRESIONES
Estas distribuciones están expresadas por:
…… (12)
Donde:
h1= Lectura piezométrica en la entrada;
V1= Velocidad en la entrada; Vn = Velocidad de una sección cualquiera;
hn= Lectura piezométrica en esa sección cualquiera.



??????�=
�
??????
�
??????

????????????=
??????
??????
??????
??????????????????

ℎ
??????−ℎ
1=
??????
1
2
−??????
??????
2
2??????

……. (10)
…… (11)

10. Mecánica de Fluidos
pág. 10

Por razones de cálculo y comparación de los resultados experimentales con los teóricos,
expresaremos (hn-h1) con una fracción de la carga de velocidad de la garganta; es decir:

…… (13)

5. PROCEDIMIENTO (DESARROLLO DE LA PRÁCTICA)

PROCEDIMIENTO DESARROLLO

1. Ponga el aparato de la ecuación de
Bernoulli sobre el banco hidráulico para
que la base este horizontal; esto es
necesario para que la medida de las
alturas piezométricas sean exactas.
2. Asegure que el tubo de salida de equipo
se posiciona sobre el tanque volumétrico
para facilitar las colecciones de volumen
cronometradas.
3. Conecte la entrada del equipo al
suministro del flujo de banco; cierre la
válvula del banco y la válvula de control de
caudal de aparato y encienda la bomba.
4. Gradualmente abra la válvula del banco
para llenar el equipo.
















5. Con el fin de sacar el aire cerrar tanto la
válvula del banco como la válvula de
control del caudal.
6. Abra la válvula del banco para que fluya
el caudal a través de los tubos del
manómetro para purgar el aire.
7. A continuación abra el tornillo de purga
ligeramente para permitir que el aire entre
en la parte superior de los manómetros
(Puede que necesite ajustar ambas
válvulas para lograr esto).














ℎ
??????−ℎ
1
??????
2
2
2??????
= (
??????
2
??????
1
)
2
−(
??????
2
??????
??????
)
2

Entrada Salida

11. Mecánica de Fluidos
pág. 11




8. Reapriete el tornillo cuando los niveles
del manómetro alcancen la altura
adecuada. El volumen máximo del flujo de
caudal será determinado por la necesidad
de tener las máximas (h1) y mínimas (h5),
ambas lecturas en la escala del
manómetro.
9. Anote las alturas de cada piezométrico
y luego determine el caudal que
proporciona la bomba por medio de la
regleta graduada que tiene el banco
hidráulico (Método volumétrico).
10. Cierre gradualmente ambas válvulas
para variar el caudal y repita el paso (9)
una vez más.
11. Repita el paso (10) y solo anote las
lecturas piezométricas de la entrada (h1) y
de la garganta (h5) por lo menos 8 veces.







Fig. 1 Tabla de áreas del equipo Venturi
Se empleará las áreas de las Fig. 1 que presenta el equipo en su placa para la experiencia del
laboratorio.

12. Mecánica de Fluidos
pág. 12

6. ENTREGABLES

Datos para la determinación del caudal real y teórico
Lectura no
colectado
Volumen (L.s^-1)
Tiempo
colectado (s)
Lecturas piezométrica
(mm)
h1 h5 h0
1 0.574 1.000 396 90 348
2 0.476 1.000 380 164 348
3 0.405 1.000 368 212 348
4 0.350 1.000 362 240 348
5 0.289 1.000 354 268 348
6 0.249 1.000 350 384 348
7 0.225 1.000 348 296 348
8 0.190 1.000 348 304 348
9 0.151 1.000 346 316 348

6.1. Procedimiento de cálculo

1) Calcular las áreas variables a lo largo del medidor Venturi en base a los diámetros
proporcionados en la tabla 1.
2) Con las áreas A (1) = A1; A (2) = A5 y las alturas piezométricas h (1) = h1; h (2) = h5, calcular la
velocidad en la sección 2 (garganta cilíndrica) con la ecuación 5.
3) Multiplique la V2 obtenida en el inciso anterior por el área respectiva A2 (A5), para calcular el
caudal teórico para todas las lecturas realizadas durante el ensayo.
4) Determine el caudal real para todas las lecturas, empleando los datos recolectados
directamente de la regleta graduada del banco y aplicando la fórmula siguiente: Q=V/t
5) Determine el Cd del medidor Venturi según la ecuación 10.
6) Para calcular la distribución ideal y real de las presiones a lo largo del Venturímetro aplique la
ecuación 13 que relaciona la entrada y la garganta cilíndrica con cada una de las tomas
piezométricas ubicadas en el medidor Venturi.



Lectura piezometrica (mm)
Lectura N°1 A (h1, entrada) B (h2) C (h3) D (h4) E (h5, garganta) F (h6)
1 396 382 246 40 90 196
2 380 372 278 130 164 238

13. Mecánica de Fluidos
pág. 13


A continuación, presentamos las tablas con los resultados de los cálculos para cada experiencia.
Tabla N°1 Áreas variables
Posición A (m2) B(m2) C(m2) D(m2) E(m2) F(m2)
Área 0.0005309 0.0004227 0.00026590 0.00020110 0.0002214 0.0002679

Los datos presentados en la tabla N°1 se obtuvieron gracias a las áreas grabadas en la placa del equipo
convirtiéndolas de mm2 a m2.
Tabla N°2 Coeficiente de descarga
Lectura
Lecturas piezometrica
V2
Caudales (m3/s) Caudales (L/s)
Cd
h1(m) h2(m) (h1-h2)
0.5
Teórico Real Teórico Real
1 0.396 0.090 0.553 2.698605 0.0005975 0.0005740 0.597471 0.574 0.960716
2 0.380 0.164 0.465 2.267282 0.0005020 0.0004760 0.501976 0.476 0.948252
3 0.368 0.212 0.395 1.926819 0.0004266 0.0004050 0.426598 0.405 0.949372
4 0.362 0.240 0.349 1.703957 0.0003773 0.0003500 0.377256 0.350 0.927752
5 0.354 0.268 0.293 1.430632 0.0003167 0.0002890 0.316742 0.289 0.912415
6 0.350 0.284 0.257 1.253287 0.0002775 0.0002490 0.277478 0.249 0.897369
7 0.348 0.296 0.228 1.112449 0.0002463 0.0002250 0.246296 0.225 0.913534
8 0.348 0.306 0.205 0.999777 0.0002214 0.0001900 0.221351 0.190 0.858366
9 0.346 0.315 0.176 0.858933 0.0001902 0.0001510 0.190168 0.151 0.794035
10 0.348 0.348 0.000 0.000000 0.0000000 0.0000000 0.000000 0.000 -

TablaN°3 Coeficiente de velocidad en la entrada (Posición A)
Lectura
Lecturas piezométrica (m) Velocidades (m/s)
Cv
h1(m) h0(m) Exp Real
1 0.396 0.396 0.000000 1.081183 -
2 0.380 0.396 0.560856 0.896591 1.598610
3 0.368 0.396 0.741943 0.762856 1.028186
4 0.362 0.396 0.817582 0.659258 0.806351
5 0.354 0.396 0.908691 0.544359 0.599058
6 0.350 0.396 0.950978 0.469015 0.493192
7 0.348 0.396 0.971432 0.423809 0.436272
8 0.348 0.396 0.971432 0.357883 0.368408
9 0.346 0.396 0.991464 0.284423 0.286872
10 0.348 0.396 0.971432 0.000000 0.000000

14. Mecánica de Fluidos
pág. 14


TablaN°4 Coeficiente de velocidad en la garganta (Posición E)
Lectura
Lecturas piezometrica (m) Velocidades (m/s)
Cv
h2(m) h0(m) Exp Real
1 0.090 0.348 2.252172 2.592593 1.151152
2 0.164 0.348 1.901957 2.149955 1.130391
3 0.212 0.348 1.635164 1.829268 1.118707
4 0.240 0.348 1.457148 1.580849 1.084893
5 0.268 0.348 1.254113 1.305330 1.040839
6 0.284 0.348 1.121713 1.124661 1.002628
7 0.296 0.348 1.011098 1.016260 1.005105
8 0.306 0.348 0.908691 0.858175 0.944408
9 0.315 0.348 0.805469 0.682023 0.846741
10 0.348 0.348 0.000000 0.000000 -

Tabla N°5 Distribución ideal y real de presiones como fracción de la
energía cinética en La Garganta
LECTURA A B C D E F
1
IDEAL 0 -0.082857 -0.4285063 -0.85651758 -0.681546 -0.41999785
REAL 0 -733.39318 -8083.3846 -19164.5809 -16380.8987 -10760.0021
2
IDEAL 0 -0.082857 -0.4285063 -0.85651758 -0.681546 -0.41999785
REAL 0 -31.336009 -355.141436 -856.517581 -745.10066 -480.485472

7. DESEMPEÑOS DE COMPRENSIÓN

1) ¿Cuáles son las fuentes de error en el ensayo?

 Se producen burbujas de aire en el interior de los tubos.
 El error se haya podido generar al dejar fluir el agua a una mayor velocidad que la anterior.
 Las fuentes de error pueden ser muchas, pero nos atrevemos a puntualizar que en nuestro caso
el error debe sus fuentes a la mala aproximación decimal al efectuarlas lecturas, así como a la
ubicación fallida del observador encargado de proporcionar la lectura correspondiente, aunque
tampoco se puede descartar que el error se haya generado al dejar fluir el agua a una mayor
velocidad que la anterior.

15. Mecánica de Fluidos
pág. 15

2) ¿Qué efecto se tendría si el venturímetro no estuviera horizontal?
 En el tubo de Venturi existen líneas de corriente del flujo de un fluido. La dirección de las líneas
denota la dirección del flujo y el espaciado entre ellas representa su velocidad. Cuanto menor es
el espacio entre línea, mayor es su velocidad.
 En el flujo horizontal, cuando la velocidad aumenta, la presión disminuye, por lo que cuando las
líneas de corriente se juntan la presión disminuye. Así este efecto no podría ocurrir si el
venturímetro no estuviera horizontal.

3) ¿Por qué el coeficiente (cd) no es constante?
El coeficiente de descarga es un factor adimensional característico de la, el cual permite calcular el
caudal (Q) con el que desembalsa una válvula en función del nivel del fluido en el embalse o reserva
(Δh).
Bueno este se puede deber a los errores que se puedan tener en el laboratorio, generalmente en la
visualización, al momento que se realiza la lectura de los manómetros en donde los caudales no
siempre son iguales
4) ¿A qué se debe que la pérdida total en el Venturímetro sea pequeña?
Depende de la relación A1/A2, el tipo de transmisión de la velocidad y la viscosidad del fluido. El
Venturímetro tiene una pérdida total pequeña debido a la gradual expansión cónica, la cual ayuda a
transformar la energía cinética en el cuello en energía de presión.
5) ¿Cómo puede usarse el tubo de Venturi para bombear fluido?
Tenemos que tener un fluido a una velocidad constante hasta llegar al punto donde acortamos el
área para que bombee con mayor presión la velocidad y de esa manera pueda servir como una
bomba de fluido. Al momento de acortar el área del tubo la presión aumentará y esto provocará una
mayor velocidad del líquido, por esta causa se podrá usar como una bomba de fluido.




Fig. 3 Reducción del área en una tubería.

16. Mecánica de Fluidos
pág. 16





Fig. 4 Grafica de reducción del área y cálculo de velocidades.
6) ¿Qué pasaría si la altura del agua en el banco hidráulico sobrepasa la altura estipulada por los
requerimientos del equipo?
Si la altura sobrepasa la altura necesaria por el equipo hidráulico significa que el caudal del fluido es
demasiado y por lo tanto la presión seria también mucho más grande y no sería la presión indicada que
pueda soportar el equipo, por ende, se originaria un derrame, porque la altura no sería suficiente para
sostener la capacidad volumétrica del líquido.










Fig. 5 Banco Hidráulico

17. Mecánica de Fluidos
pág. 17

7) Grafique:
a. Cd vs. Q teórico del Venturímetro.

Cd Q Teórico
0.960716 0.597471
0.948252 0.501976
0.949372 0.426598
0.927752 0.377256
0.912415 0.316742
0.897369 0.277478
0.913534 0.246296
0.858366 0.221351
0.794035 0.190168
- 0.000000















b. (h1 – h2)1/2 vs. Qt del Venturímetro.

(h1-h2)
0.5
Teórico
0.553 0.597471
0.465 0.501976
0.395 0.426598
0.349 0.377256
0.293 0.316742
0.257 0.277478
0.228 0.246296
0.205 0.221351
y = -0.0547x + 0.6708
0.000000
0.100000
0.200000
0.300000
0.400000
0.500000
0.600000
0.700000
0 2 4 6 8 10 12
Cd vs Q Teorico

18. Mecánica de Fluidos
pág. 18

0.176 0.190168
0.000 0.000000


















c. La distribución de presiones real y teórica contra la distancia que hay de la garganta a cada
toma piezométrica.

REAL 1 Exp 1 REAL 2 Exp 2
0 0 0 0
-733.39318 -0.082857 -31.336009 -0.082857
-8083.3846 -0.4285063 -355.141436 -0.4285063
-19164.5809 -0.85651758 -856.517581 -0.85651758
-16380.8987 -0.681546 -745.10066 -0.681546
-10760.0021 -0.41999785 -480.485472 -0.41999785
















y = 1.0802x + 2E-05
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600
(h1-h2)0.5 vs Q Teorico

19. Mecánica de Fluidos
pág. 19

d. Qr vs. Qt del Venturímetro. ¿Qué significa la pendiente de esta gráfica?

Tabla 1. Resultados del Venturimetro (Qr y Qt)
Real (Qt) Teórico (Qt)
0.574 0.597471
0.476 0.501976
0.405 0.426598
0.350 0.377256
0.289 0.316742
0.249 0.277478
0.225 0.246296
0.190 0.221351
1.151 0.190168
0.000 0.000000

Grafica 1. Representación gráfica de la pendiente Venturimetro (Qr y Qt)

Como se puede observar en la representación gráfica, los valores obtenidos por el venturimetro tienen una
relación directamente proporcional. En donde, se denota que cuando el caudal real (Qr) decae el caudal teórico
(Qt) también. Por ello, ambos resultados han demostrado no estar tan alejados en cuanto a sus valores.

20. Mecánica de Fluidos
pág. 20

e. Vr vs. Vexp del Venturímetro. ¿Qué significa la pendiente de esta gráfica?

Tabla 2. Resultados del Venturimetro (Vt y Vexp)
Real (Vt) Experimental (Vexp)
2.592593 2.252172
2.149955 1.901957
1.829268 1.635164
1.580849 1.457148
1.305330 1.254113
1.124661 1.121713
1.016260 1.011098
0.858175 0.908691
0.682023 0.805469
0.000000 0.000000

Grafica 2. Representación gráfica de la pendiente Venturimetro (Vt y Vexp)

En cuanto a las velocidades, se puede observar el mismo fenómeno ocurrido en el caudal (Qr) y (Qt). En donde
el flujo del líquido, tanto el real como el experimental, también tienen una relación directamente proporcional

21. Mecánica de Fluidos
pág. 21

f. Cv vs. Vexp del Venturímetro.

Tabla 3. Resultados del Venturimetro (Vt y Vexp)
Cv Experimental
1.151152 2.252172
1.130391 1.901957
1.118707 1.635164
1.084893 1.457148
1.040839 1.254113
1.002628 1.121713
1.005105 1.011098
0.944408 0.908691
0.046741 0.805469
0.000000 0.000000

Grafica 3. Representación gráfica de la pendiente Venturimetro (Qr y Qt)

22. Mecánica de Fluidos
pág. 22

CONCLUSIONES

 Se pudo observar el correcto uso del Venturímetro en combinación con el banco hidráulico para
mediante datos calcular el coeficiente de descarga, los caudales y observar el comportamiento de
las presiones en el Venturímetro.

 Conocer el uso y manejo del Venturímetro es importante para darnos cuenta cómo actúan el flujo
de los líquidos a través de cualquier tipo de tubería, saber también la presión que está actuando en
los mismos y a qué velocidad.

 Es de gran importancia ayudarse de gráficas y tablas, las cuales permitan organizar la información
recopilada en la experimentación, siendo lo más recomendable el uso de programas externos para
poder tener un buen registro de datos y una gráfica a escala. Asimismo, gracias a esta se puede
llegar a comparar los resultados y llegar a una conclusión más clara.

 Se sabe que en el tubo de Venturi a medida que las líneas de flujo se juntan o el tubo se hace más
estrecho por decirlo así, las velocidades aumentan por lo tanto las presiones disminuyen, así ocurre
en nuestros cálculos, el signo menos de la obtención de las presiones ideales como reales indican
una disminución en la misma (la presión).

 Podemos entender que, para aplicar el tubo de Venturi al bombeo de fluidos, como requisitos
tenemos que tener una velocidad constante del fluido, acortar el área del tubo de este modo la
presión aumentara y esto provocara una mayor velocidad del líquido.

 En el laboratorio si la altura del fluido en el equipo hidráulico sobrepasa podemos entender que el
caudal y la presión son muy elevadas, el equipo no podrá soportar dichas mediciones. Motivo de
esto se va originar un derrame y no se podrá efectuar las mediciones correctas del líquido.

23. Mecánica de Fluidos
pág. 23


REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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medio del medidor Venturi. Departamento de hidráulica y dinámica de fluidos. Universidad de
Cuenca.
 https://www.researchgate.net/publication/321171662_Analisis_del_Caudal_Real_vs_Teorico_p
or_medio_del_Medidor_Venturi
 Ballester, A. B. Rodríguez, J. A. Fernández, J. A. F. Sánchez, y J. A. L. Geta, Medida y evaluación
de las extracciones de agua subterránea. IGME, 1999.
 V. L. Streeter, Mecánica de los fluidos. Ediciones Castilla, 1973.
 J. A. Valverde, I. B. Peralta, y L. C. Martínez, Prácticas de laboratorio: hidráulica. Universidad
Politécnica de València, 2002.
 Y. A. Çengel y J. M. Cimbala, Mecánica de fluidos: fundamentos y aplicaciones. McGraw-Hill,
2006.
 «Tubo de Venturi - Monografias.com». [En línea]. Disponible en:
http://www.monografias.com/trabajos6/tube/tube.shtml. [Accedido: 31-may-2017].
 Eterovic, J. E., & Fauroux, L. (2018). APLICACIÓN TEORICA DEL EFECTO VENTURI.
VICAIM, 1-10.
 Camara, B. E. (2008). MECANICA DE FLUIDOS I. 1-57.