Tubo venturi

1. Tubo Venturi




BRYAN GONZALEZ
ESTEBAN GONZALEZ
24/09/2012

2. Introducción
Este trabajo de laboratorio, tiene como objetivo estudiar el tubo Venturi,
creado por el físico inventor Giovanni Battista. De medir la presión hasta la
medición de la velocidad de aire (m/s) por cada tobera.
El tubo Venturi fue creado para medir el gasto de fluido, es decir la cantidad
de flujo por unidad de tiempo.
En la clase, mediremos la presión de cada tobera del tubo con un Tubo
piezométrico en diferentes revoluciones controladas con un resostato.

3. Ensayo de Venturi
El ensayo de Venturi consiste en un tubo estrecho con posterior ensanchamiento de
una conducción. Tanto a la entrada, como a la salida del tubo, el cambio de sección se
produce de manera gradual, de tal forma que la presión que hay en el lado más ancho
debe de ser 4 veces mayor que la que hay en la parte más angosta del tubo como lo
muestra en la figura siguiente.

Por lo tanto según lo que sabemos en la parte más ancha del tubo de Venturi hay mas
presión que en la parte angosta aproximadamente 4 veces más , mientras que en la
parte angosta ay menos presión aumenta rotundamente la velocidad de avance del
fluido (aire en este caso) que en la parte más angosta donde ay menor velocidad.
Las características del tubo de Venturi utilizado en el laboratorio eran los siguientes:

4. Y en su diámetro mayor era de 100 mm.

Usando el ensayo de Venturi usamos un instrumento de medición llamado
tubopiezometrico el cual lo usamos en cada posición de la tobera para medir la presión
que se encontraba en cada punto a ciertas revoluciones las cuales nos dieron los
siguientes valores.
Posiciones
de las RPM
Posición tobera
1 2 3 4 5 6 7 8
o 6 5 3 1 -14 -6 -1 1
2 7 6 5 1 -24 -8 -2 -1
4 9 8 4 0 -30 -12 -1 0
6 10 9 6 2 -40 -12 -3 0
8 15 13 9 -2 -55 -22 -6 0
10 19 14 11 -4 -79 -20 -7 0

5. Tubo piezométrico


Tabla de RPM según su posición:
RPM
Posiciones de las
RPM
2211 o
2440 2
2590 4
2938 6
3391 8
4053 10

6. Con los resultados obtenidos tomamos dos de la misma posición de las RPM (con color
amarillo) como lo indica la tabla siguiente:
Posiciones
de las RPM
Posición tobera
1 2 3 4 5 6 7 8
o 6 5 3 1 -14 -6 -1 1
2 7 6 5 1 -24 -8 -2 -1
4 9 8 4 0 -30 -12 -1 0
6 10 9 6 2 -40 -12 -3 0
8 15 13 9 -2 -55 -22 -6 0
10 19 14 11 -4 -79 -20 -7 0
Luego de tomar esos valores con la formula de:


Donde también puede quedar de la siguiente descomposición:

7. Donde:
P1 y P2: Presión tobera o punto de referencia
V1 y V2: Velocidad del fluido
.g: aceleración de gravedad (9.8 )
Ɣ: peso específico
H1 y H2: alturas de referencias
Luego con la formula:

Reemplazamos los valores sabiendo que:
P1= 10
P2= - 40
Ɣ= 1,23 (corresponde a la densidad del aire)
H1 y H2 = 0 cada altura
Por lo que nuestra ecuación queda de la siguiente forma:

8. Donde quedaría de la siguiente forma:

Lo cual nos quedaría de la siguiente forma:

Utilizando la igualdad de que: Q1 = Q2

Por lo que nos queda que: V1 x A1 = V2 x A2
Donde:
A1 y A2: son el área o superficie por donde circula nuestro fluido, y la formula es la
siguiente

Por lo que la formula quedaría:
V1 x () = V2 x ()
Donde
.r1= 3,14x0.05 =0,0078
.r2= 3,14x 0.025 = 0,0019

En lo cual la ecuación nos quedaría de la siguiente forma:
V1 x 0,0078= V2 x 0,0019

9. Y si despejamos V1 esto quedaría de la siguiente forma:

Por lo cual en la ecuación principal sacaríamos V2 para luego sacar V1 y lo que hacemos
es reemplazar en donde sale V1 y sacar V2 quedando de la
siguiente
Forma:

Por lo que queda una ecuación de la siguiente forma:

10. Por lo cual el resultado queda de la siguiente forma:
V2 = 29,1 m/s
Por lo cual V1 quedaría:



V1 = 7,08 m/s

11. Además con el anemómetro sacamos una velocidad del fluido (aire) el cual lo pusimos
en la salida del aire dependiendo de la posición de las RPM y como sabemos que la
velocidad aumenta 4 veces en su diámetro menos sabemos aproximadamente cuanto
es, en la siguiente tabla están los valores que nos dio en la salida de la tobera medido con
el anemómetro.
velocidad
(m/s)
Posiciones de las
RPM
5,6 o
6,09 2
6.84 4
7,63 6
8,65 8
10,25 10

Algunas fotos del ensayo de Venturi
Tobera

12. Anemómetro

13. Resostato

14. 2211
RPM
2440
RPM
2590
RPM
2938
RPM
3391
RPM
4053
RPM
TOBERA
1 6 7 9 10 15 19
TOBERA
2 5 6 8 9 13 14
TOBERA
3 3 5 4 6 9 11
TOBERA
4 1 1 0 2 -2 -4
TOBERA
5 -14 -24 -30 -40 -55 -79
TOBERA
6 -6 -8 -12 -12 -22 -20
TOBERA
7 -1 -2 -1 -3 -6 -7
TOBERA
8 1 -1 0 0 0 0

Grafico de presión


-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
TOBERA 1TOBERA 2TOBERA 3TOBERA 4TOBERA 5TOBERA 6TOBERA 7TOBERA 8
2211 RPM
2440 RPM
2590 RPM
2938 RPM
3391 RPM
4053 RPM

15. Como se puede ver en el grafico, en la tobera Nº5 donde su diámetro es
menor la presión baja a niveles negativos mientras que la aceleración
aumenta en cambio si observamos diámetros mayores la presión aumenta

Grafico Velocidad del Aire

2211
RPM
2440
RPM
2590
RPM
2938
RPM
3391
RPM
4053
RPM
Velocidad del aire 5.60 6.09 6.84 7.63 8.65 10.25









0
2
4
6
8
10
12
VELOCIDAD DEL AIRE M/S
2211 RPM
2440 RPM
2590 RPM
2938 RPM
3391 RPM
4053 RPM

16. Conclusión
Luego de haber realizado este proyecto se puede decir que el Tubo de
Venturi es un dispositivo, el cual puede ser utilizado en muchas aplicaciones
tecnológicas y aplicaciones de la vida diaria, en donde conociendo su
funcionamiento y su principio de operación se puede entender de una
manera más clara la forma en que este nos puede ayudar para solventar o
solucionar problemas o situaciones con las cuales nos topamos diariamente.
También podemos comprobar claramente que:
AL transportar aire, si su cañería en de diámetro menor, la presión disminuye
pero aumenta la aceleración, al contrario de que si es de mayor diámetro, la
presión aumenta pero su aceleración disminuye.